Warum ist zum Beispiel Phosphat 3-Fach negativ geladen?
Hallo, ich habe da mal eine Frage zum Thema Chemie. Im Unterricht behandeln wir gerade das Thema Säuren/Basen, Titration und so weiter. Dabei benutzten wir heute Phosphorsäure welche ja H2SO4 ist. Wenn man dies nun in die einzelnen Ionen aufteilt enstehen 2 H+ und SO4 3- Ionen, soweit alles klar. Warum H+ einfach positiv geladen ist, ist mir klar (1. Hauptgruppe bla bla) aber wieso ist das Phosphat, also das SO4 3-, 3-Fach negativ geladen? Ich weiss, dass das S aus dem Phosphat (also Schwefel) in der 5. Hauptgruppe steht, und auch so 3-Fach negativ geladen sein muss. Doch was ist mit dem O, also dem Sauerstoff? Wird dies garnicht berücksichtigt? Ich meine, es müsste ja theoretisch dann nur 2-Fach negativ geladen sein, oder? Worauf kommt es dabei an? Schliesslich ist dies nicht nur bei dem Phosphat sondern auch z.B beim Nitrat der Fall. Wovon hängt die Ladung ab und warum wird hierbei nur Schwefel berücksichtigt? Hat es etwas mit dem Aufbau von dem Molekül zu tun? Vielen Dank schonmal im vorraus!
1 Antwort
wieso ist das Phosphat, also das SO4 3-, 3-Fach negativ geladen? Ich weiss, dass das S aus dem Phosphat (also Schwefel) in der 5. Hauptgruppe steht
Das ist ziemlich Kraut&Rüben. Mir ist auch beim zweimaligen Durchlesen nicht klar, ob Du eigentlich Phosphor- oder Schwefelsäure erklärt bekommen willst. Glücklicherweise sind die beiden einander ähnlich.
Schwefelsäure hat die Formel H₂SO₄. Wenn das Ding zwei H⁺ verliert (mehr hat es ja nicht), dann muß zwangsläufig ein zweifach negativ geladener Rest übrigbleiben, nämlich SO₄²⁻ das Sulfat. Phosphorsäure H₃PO₄ hat drei saure H-Atome also muß das Phosphat PO₄³⁻ drei negative Ladungen tragen.
Also, vom Standpunkt der Säuren ist es ganz klar, warum die Anionen soviele Ladungen tragen wie sie eben tragen. Aber wie kommt man auf die Formeln der Säuren? Könnte Schwefelsäure vielleicht auch HSO₃ oder H₄SO₅ sein? Nein könnte sie nicht.
Schwefel steht in der 6. Hauptgruppe, also erwartet man Oxidationszahl +VI in Sauerstoffverbindungen, und dann ergibt sich fast zwansläufig die Formel H₂SO₄. Gruppennummer minus zwei ist auch möglich, das ergibt dann die Schwefelige Säure, die aber sehr instabil ist und eigentlich nur in Form ihres Anions Sulfit SO₃²⁻ existiert.
Drei Wasserstoffatome (oder eines) kannst Du nicht in die Schwefelsäure packen, weil Du das Molekül mit den Oxidationsstufen H +I, S +VI und O −II dann nie mehr neutral kriegst. Vier H-Atome wäre theoretisch möglich („H₄SO₅“), aber das Ding gibt es trotzdem nicht.
Phosphor steht in der 5. Hauptgruppe, man erwartet also Oxidationsstufe +V. Und hier stellt sich nun raus, daß Du eine Sauerstoffsäure nur mit einer ungeraden Anzahl an H-Atomen bauen kannst. Nämlich die Metaphosphorsäure HPO₃ und die Orthophosphorsäure H₃PO₄. Beide existieren, aber in wäßriger Lösung ist nur H₃PO₄ bzw. die davon abgeleiteten Ionen PO₄³⁻ stabil. Das letztere muß man wissen und kann sich nicht aus dem Finger saugen.
(Und alle die sich auskennen wissen warum ich nichts über die Phosphorsäure mit der Oxidationsstufe +III geschrieben habe).