Säure-Base-Reaktion Aufgabe?

3 Antworten

Nicht ganz. Die erste Reaktion ist richtig. Allerdings ist für H2O zu H3O+ Schluss, für die nächsten Schritte musst du wieder von Wasser ausgehen und vergiss die Ladung bei H2PO4- nicht.

Die Ladung verschwindet nicht einfach, sondern nach dem 2. Schritt fehlen dann 2 Protonen und das Teilchen ist somit 2-fach negative geladen.

Woher ich das weiß:Beruf – Chemietechnikerin

Moin,

jein, aber mehr nein als ja...

1. Protolyseschritt:
H3PO4 + H2O ----><- H2PO4^– + H3O^+

2. Protolyseschritt:
H2PO4^– + H2O ---><-- HPO4^2– + H3O^+

3. Protolyseschritt:
HPO4^2– + H2O -><---- PO4^3– + H3O^+

Die Phosphorsäure (H3PO4) reagiert in der Gleichgewichtsreaktion überwiegend in Richtung Dihydrogenphosphat-Anion (H2PO4^–), das heißt, der nach links führende Pfeil ist deutlich länger als der nach rechts gehende.
Das Dihydrogenphosphat-Anion reagiert gegenüber Wasser immer noch wie eine Säure (Dihydrogenphosphate sind saure Salze). Darum ist der nach links führende Pfeil länger als der Pfeil der Rückreaktion.
Aber die Säurestärke des Hydrogenphosphats (HPO4^2–) ist im Grunde nicht mehr groß genug, um dem Wasser dauerhaft das letzte Proton aufzudrücken. Das heißt, dass die Hinreaktion zum Phosphat-Anion (PO4^3–) weniger oft passiert als die Rückreaktion, zumal die Basenstärke des Phosphat-Anions sogar so groß ist, dass es Wassermolekülen Protonen abnimmt (Phosphate sind basische Salze). Darum wurden in allen drei Fällen die Längen der Reaktionspfeile mit Bedacht gewählt!

Aber grundsätlich kannst du alle drei Protolyseschritte (formal) so hinschreiben.

Was deine Lösung angeht, so kannst (und solltest) du dir merken, dass Sauerstoff ein ziemlich großes "Interesse" an Elektronen hat, also an negativen Ladungsträgern. Sauerstoffatome scharen im Verlauf von Reaktionen gerne Elektronen um sich. Folglich sind sie "weniger gern" (formal) positiv geladen, was sie aber im Oxoniumion sein müssen, indem sie eines ihrer freien (nichtbindenden) Elektronenpaare dem Proton von Säuren zur Ausbildung einer Bindung zur Verfügung stellen. Deshalb nimmt der Sauerstoff in einem Wassermolekül nach unserer Vorstellung wohl ein Proton entgegen, aber zur Bereitstellung auch des zweiten freien Elektronenpaares zur Bindung eines weiteren Protons, dazu ist das (formal) bereits positive Sauerstoffatom dann nicht mehr "gewillt". Darum ist die Existenz eines H4O^2+-Ions so unwahrscheinlich, dass du getrost sagen kannst, dass es nicht vorkommt (zumal ja das Oxoniumion bereits positiv geladen ist, so dass es schwer sein wird, diesem Kation noch ein weiteres positiv geladenes Proton aufzudrücken).
Tja, und wie du dir dann die Bildung eines H5O^3+-Teilchens vorstellst, wäre sehr interessant zu erfahren. Das Sauerstoffatom im schon hypothetischen H4O^2+-Ion hätte keine weiteren freien Elektronenpaare, die es für eine Bindung zur Verfügung stellen könnte. Wie sollte dann ein drittes Proton an das bereits zweifach positiv geladene H2O^2+-Ion gebunden werden? Mal abgesehen davon, dass eine dritte positive Ladung einem bereits zweifach positiv geladenen Teilchen wohl schwerlich "schmackhaft" gemacht werden könnte. Ein einzelnes Wassermolekül ist schließlich kein "Vehikel", auf dessen Oberfläche man nach Belieben Protonen anhäufen kann.

In diesem Sinne, H4O^2+ gibt's wohl eher nicht, H5O^3+ dann schon gar nicht... Aber bedenke, dass du im Normalfall in verdünnten Säuren viiiel mehr Wasserteilchen als Säuremoleküle hast. Darum ist ein einzelnes Wassermolekül gar nicht gezwungen, mehr als ein Proton von der Säure übernehmen zu müssen. Es gibt noch so viele weitere Wassermoleküle, dass diese Aufgabe von diesen Molekülen übernommen werden kann...

LG von der Waterkant.

Was soll denn H4O sein? Du gibst nacheinander alle Protonen (also Wasserstoffionen) an Wassermoleküle ab. Die werden zu H3O+. Beachte die sich verändernden Ladungen.

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