Warum kann ohne Wasser keine säure entstehen?
Warum kann ohne Wasser keine Säure entstehen und was hat das mit den Bindungsstrichen zu tun?
7 Antworten
Eine Säure kann auch ohne Wasser entstehen. Es gibt wasserfreie Essigsäure (sog. Eisessig, weil er im Kühlschrank fest wird), wasserfreie Schwefel- oder Phosphorsäure, und und und.
Nur Salzsäure bildet da eine Ausnahme, weil die Benennungen eigentlich falsch sind. Die Säure ist HCl, Chlorwasserstoff, die wässige Lösung heißt Salzsäure.
Mit Bindungsstrichen hat das nichts zu tun. Was es damit auf sich hat, dazu bräuchte man Erläuterungen oder ein BIld.
Hey :)
Wenn sich eine Säure in Wasser löst, findet quasi eine chemische Reaktion statt. Die Säure dissoziiert dabei zu einem (oder mehreren) positiv geladenem Wasserstoffatomen und einem Säurerestion. Warum nennt man das auch Proton?
Weil:
Wasserstoff besitzt 1 Proton + 1 Elektron. Um dieses Atom positiv zu laden, muss man entweder 1 Proton (+) hinzufügen, oder 1 Elektron entfernen. Wenn man aber 1 Proton hinzufügt, hat man kein Wasserstoff mehr (neues Element). Also nimmt man einfach 1 Elektron weg.
Wenn man aber von 1 Proton und 1 Elektron das Elektron wegnimmt, bleibt nur noch das Proton übrig. Deshalb nennt man das positiv geladene Wasserstoffion auch Proton (Oder Oxonium/Hydronium-Ion).
Diese Spaltung in Proton und Säurerestion kann aber faktisch nur in Wasser stattfinden. Deshalb ist eine Säure auch nur in „Wasser“ sauer, und man kann auch nur dort die Protonen mit Unitestpapier nachweisen.
100,00%ige Essigsäure wäre demnach nicht sauer, wenn man Unitestpapier reinhält (keine Rotfärbung, wenn man die Luftfeuchtigkeit vernachlässigt).
Wenn man 100,00% Essigsäure (bitte nicht) probiert, schmeckt sie aber trotzdem sauer, weil die Säure im Speichel dissoziieren kann.
Kurzes Schlusswort:
Eine Säure kann natürlich auch ohne Wasser existieren. „Zitronensäure“ ist auch dann eine Säure, wenn sie nicht in Wasser gelöst ist. Jedoch „schmeckt“ sie nur dann sauer (und ihre Protonen lassen sich nachweisen), wenn sie in Wasser gelöst wird.
LG
Das ist ja an sich alles richtig was du schreibst.
Bei Unitestpapier handelt es sich aber um einen Universalindikator, welcher eben nur die Protonen anzeigt.
Es war nicht die Rede von einem Indikator, welcher Protonierungen anzeigt.
Natürlich fungiert bspw. auch eine Lauge als Akzeptor. Darin „löst“ sich die Säure jedoch nicht, sondern sie reagiert mit der Base. Das war aber nicht die Frage.
Bei Unitestpapier handelt es sich aber um einen Universalindikator, welcher eben nur die Protonen anzeigt.
Dann würde es in wässriger Lösung nicht funktionieren denn da gibts H3O+ und keine freien Protonen.
Es war nicht die Rede von einem Indikator, welcher Protonierungen anzeigt.
Das ist bei chemischen Farbstoffen immer der Fall. Der Farbumschlag bildet sich weil sie protoniert oder deprotoniert werden.
Darin „löst“ sich die Säure jedoch nicht, sondern sie reagiert mit der Base.
Sie lösen sich auch nicht in Wasser sondern reagiert zi H3O+ und dem Säurerest. Wasser ist gegenüber einer Säure eben eine Base, genau so ist es ja definiert.
Die Reaktion von Wasser mit einer Säure unterscheidet sich nicht von der Reaktion einer Säure und einer Base. Die eine gibt H+ ab das andere nimmts auf.
Du machst es einem auch echt nicht leicht.
Dann würde es in wässriger Lösung nicht funktionieren denn da gibts H3O+ und keine freien Protonen.
Auch das ist nicht richtig.
Es kommt an, welches Konzept du anwendest. Brønsted oder Arrhenius. Deshalb ist beides richtig, einmal die Dissoziation zu H+, und auch zu H3O+.
H3O+ ist aber, genau wie H+ auch, ein Proton. So sagt es auch IUPAC: Das H3O+ Teilchen zählt zu den Wasserstoffionen. Es ist eben protoniertes Wasser.
genau so ist es ja definiert.
Aber nur nach Brønsted. Merkst du nicht, dass das ein Widerspruch in sich ist?
Die Reaktion von Wasser mit einer Säure unterscheidet sich nicht von der Reaktion einer Säure und einer Base. Die eine gibt H+ ab das andere nimmts auf.
Auch das nur dann, wenn du das Konzept nach Brønsted wählst.
Außerdem unterscheiden sich beide Reaktionen sehr wohl. Zwar nimmt das eine Edukt H+ auf und das andere Edukt gibts ab, jedoch ist es ein völlig anderes Reaktionsprodukt welches entsteht.
Außerdem:
Säuren dissoziieren in Wasser. (Der Vorgang lässt sich rückgängig machen: Bei einer Säure als Feststoff müsste einfach das Wasser entfernt werden.
Säuren reagieren mit Basen/Laugen. (Dieser Vorgang ist irreversibel; wenn man hier das Wasser eindampft, bleibt keine Säure, sondern das entsprechende Salz zurück.)
Es kommt an, welches Konzept du anwendest. Brønsted oder Arrhenius.
Das Konzept ist egal. Es handelt sich dabei nur um eine Definition die Reaktion bleibt gleich nämlich H+ + H2O => H3O+ und das läuft in Wasser ab.
H3O+ i st aber, genau wie H+ auch, ein Proton.
Nein. Ich glaube du verwendest die Begriffe Kation und Proton. Ein Kation ist ein positives Ion. Ein Proton ist ein Kernbestandteil und das ist eben nur ein Wasserstoff ohne Elektronen. Ein positives Deuterium Ion wäre auch kein Proton obwohl Deuterium nur ein Isotop von Wasserstoff ist.
Das H3O+ Teilchen zählt zu den Wasserstoffionen. Es ist eben protoniertes Wasser.
Richtig ein protoniertes Wassermolekül aber kein Proton.
Aber nur nach Brønsted. Merkst du nicht, dass das ein Widerspruch in sich ist?
Das hat mit Bronsted nichts zu tun, sondern ist allgemein. Man hat Wasser als Neutral definiert damit ist alles basischer als Wasser eine Base alles saure als Wasser eine Säure.
Was wie wirkt hängt vom Reaktionspartner ab.
Nein die Reaktion von Säure und Base ist nicht irreversibel sondern genau wie bei Wasser.
Nehmen wir zb die Reaktion von Natronlauge und Phosphorsäure zu Natriumphospaht. Wenn man jetzt Schwefelsäure dazu gibt protoniert die Schwefelsäure das Phosphat Ion und es bildet sich Phosphorsäure und Natriumsulfat. So kann man zB mit Säuren andere Säuren aus ihren Salzen austreiben. In diesem Fall wirkt nämlich die Säure als Säure und der Säurrest die Konjungierte Base eben als Base.
In Wasser kommts aufs selbe. Der Grund warum das mit dem Wasser abdampfen funktioniert ist weil das Hydroniumion nur in wässriger Löser existiert und zerfällt. Hyrdoxidionen sind dagegen stabiler und daher gibt es sie auch in Salzen.
Die Begriffe dissozieren und reagieren sind dabei gleich. Die Dissoziation ist eine spezielle Art einer Reaktion. Eine Dissoziaton ist eine Aufspaltung eines Moleküls in Teile. Eine wasserfreie Säure Dissoziert also auch in einer Base, weil sie eben ihr H+ abspaltet.
Uff. Ich probiere jetzt mal das Schlusswort zu schreiben. Du musst hierauf also nicht mehr antworten. Bitte.
Das Konzept ist egal. Es handelt sich dabei nur um eine Definition die Reaktion bleibt gleich nämlich H+ + H2O => H3O+ und das läuft in Wasser ab.
KORREKT! Und genau darum geht es. Das Hydroniumion kann in wässriger Lösung stabil nur in Wasser existieren. Und da das eben die Eigenschaft einer Säure ist, ist das auch die Antwort auf die Frage des Fragestellers.
Aber zum H3O+ Ion dissoziiert die Säure - wie schon so oft gesagt - nur nach Brønsted. Nach Arrhenius spaltet sie sich zum H+ Ion. Hier endgültig zum Nachlesen:
http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umat/broensted_arrhenius/Bronsted_Arrhenius
Und die Reaktion von Säure und Lauge ist noch immer irreversibel. Es handelt sich dabei halt nicht um eine Gleichgewichtsreaktion, wie es bei Wasser und Säure der Fall ist.
Deshalb nutzt man je nach „Dissoziation“ und „reagiert zu“ auch unterschiedliche Pfeile.
Und bei HCl + NaOH ist es eben nur 1 Pfeil. Kannst überall nachschlagen.
Das mit der Schwefelsäure um die Reaktion rückgängig zu machen ist außerdem etwas völlig anderes. Dabei erschaffst du eine 2. Reaktion, nämlich die Reaktion einer Säure mit dem Salz einer schwächeren Säure. Das hat nichts mit dem Rückgängigmachen einer Reaktion zu tun.
CO2 ließe sich auch zu Kohlenstoff reduzieren. Trotzdem ist Oxidation von Kohlenstoff zu CO2 keine Gleichgewichtsreaktion bzw. „Dissoziation“.
In Wasser kommts aufs selbe. Der Grund warum das mit dem Wasser abdampfen funktioniert ist weil das Hydroniumion nur in wässriger Löser existiert und zerfällt. Hyrdoxidionen sind dagegen stabiler und daher gibt es sie auch in Salzen.
GENAU DARUM GEHT ES MAL WIEDER. Das Hydroniumion existiert nur in wässriger Lösung. Und darum ist es auch die einzige Antwort auf die Frage, warum sich die saure Wirkung einer Säure nur in Wasser zeigt.
Hydroxidionen existieren nicht nur in Salzen, ich nenne mal das Stichwort Ammoniak.
Gut dann lass ich das mal so stehen.
Entweder wir reden aneinander vorbei und meinen eigentlich das selbe oder wir verstehen hier Begriffe einfach grundsätzlich anders.
Nur noch kurz was die Pfeile angeht. Ich denke du meinst den Unterschied zwischen => und <=>. Das bedeutet nicht Reversibel und Irreversiebel sondern nur dass man bei => entweder nur die Produkte betrachtet oder das Gleichgewicht sehr stark auf Produktseite liegt und <=> bedeutet, dass das Hin und Rückreaktion ein Gleichgewicht bilden und keine der beiden Reaktionen vernachlässigbar ist.
<=> bedeutet natürlich auch nicht Dissoziation, sondern Dissoziation ist eine eigene Art von Reaktionen ob <=> oder => dafür verwendet wird hängt vom Reaktionsgleichgewicht ab:
https://de.wikipedia.org/wiki/Dissoziation_(Chemie)
Achja und Ammoniak als NH3 enthält keine Hydroxidionen, erst die wässrige Lösung enthält welche.
Naja es kommt hier drauf an wie man Säure oder saure Wirkung jetzt genau definiert.
Die klassische Definition nach Arrhenius erfordert aber die Bildung von H3O+ Ionen und diese entstehen erst wenn ein Molekül ein Wasserstoffion an Wasser abgibt:
H+ + H2O => H3O+
Demnach benötigt man mit dieser Definition eben Wasser damit sich H3O+ Ionen und somit eine Säure bilden kann.
Meines Wissens besagt die Brönsted Definition lediglich, dass Säuren in der Lage sind Protonen auf einen Reaktionspartner zu übertragen, setzt aber nicht zwangsläufig die Bildung von H3O+ Ionen voraus.
Ja richtig die Definition nach Bronsted beschreibt nur H+ Abgabe die von Arrhenius H3O+ Bildung.
Umgekehrt Arrhenius definiert sie über H3O+ erzeugung und Bronsted nur noch über H+ abgabe. Die Antwort habe ich dementsprechend korrigiert.
Nope, wieder Rückgängig machen. Vorher war es richtig!
Arrhenius ist die alte Definition, das habe ich gerade nachgeschlagen.
zB auf Wikipedia:
zu Arrhenius:
Das charakteristische Merkmal einer Säure ist die Dissoziation in positiv geladene Wasserstoffionen (H +-Ionen) und negativ geladene Anionen in einer wässrigen Lösung.
In dieser Definition sind Säuren und Basen auf Wasser als Lösungsmittel beschränkt.
Zu Bronsted nur die Bedingungen:
Teilchen, die Protonen abgeben können, werden dementsprechend als Protonendonatoren oder Säuren bezeichnet.
Das ist so wie es jetzt in meiner Antwort steht.
Nein, das ist faktisch falsch.
Außerdem steht doch in deinem Wikizitat, dass nach Arrhenius Säuren in das H+ Ion, und nicht das H3O+ Ion gespalten werden.
Siehe hier:
Steht doch bei Bronsted Protonendonator. Dieser Begriff ist unabhängig von Wasser.
Das Ausschlaggebende ist das Arrhenius sie so definiert dass sie in wässriger Lösung H+ abegeben.
Bronsted hat sie allgemein als Protonendonator definiert ohne wässrige Lösung.
Das Ausschlaggebende ist das Arrhenius sie so definiert dass sie in wässriger Lösung H+ abegeben.
Das ist auch richtig.
Aber in deiner Antwort steht doch das Gegenteil:
Die klassische Definition nach Arrhenius erfordert aber die Bildung von H3O+ Ionen
Aber nur nach dem Konzept von Brønsted.
Nach Arrhenius wird das Wasser nicht protoniert, sondern es entstehen einfache H+ Ionen.
Nein umgekehrt...
Lies mei Kommentar
Das Ausschlaggebende ist das Arrhenius sie so definiert dass sie in wässriger Lösung H+ abegeben.
Das Ausschlaggebende hier ist das Arrhenius das ganze nur in wässriger Lösung definiert.
Bronsted lässt das Wasser weg.
Ja und genau so stehts in meiner Antwort......
Bronsted lässt das Wasser weg und damit keine H3O+ Ionen sondern maximal die Abgabe von H+ Ionen also Protonen.
Neiin bitte vertue dich jetzt nicht wieder. Wie viele Links soll ich noch schicken:
http://www.raumzeitwellen.de/SAL/sal3/saeuren/Dissoziation.htm
Du siehst doch, dass unter dem Abschnitt „Säuredissoziation nach Brönsted“ nur noch von H3O+ die Rede ist.
Für Kindergartenkinder:
Brönsted = H3O+
Arrhenius = H+
Gut dann etwas von deinem Text oben für Kindergartenkinder.................
Aber zum H3O+ Ion dissoziiert die Säure - wie schon so oft gesagt - nur nach Brønsted.
Es ist der Säure komplett egal ob du jetzt ein Anhänger von Arrhenius bist oder von Bronsted. In Wasser bilden sich H3O+ Ionen, das ist Fakt hat aber mit der Definition nichts zu tun. Denkst du etwa die Säure merkt, dass du ein Anhänger von Arrhenius bist und bildet darum kein H3O+?!
In Wasser bildet eine Säure H3O+ Ionen das ist Fakt und nicht nur nach Bronsted oder Arrhenius.
Zum Dokument was du oben verlinkt hast hier der Eindeutige Auszug:
Bereits 1883 entwickelte Svante Arrhenius ein anderes Säure/Base-Konzept, welches im Vergleich zu Brønsted auf der Abhängigkeit von wässrigen Lösungen beruht.
Hier steht Arrhenius beruht auf der Abhängigkeit von Wässrigen Lösungen Bronsted nicht.
Und was bedeutet das?
Wenn du keine wässrige Lösung hast die Bronsted nach diesem Absatz nicht vorraussetzt können sich auch keine H3O+ Ionen bilden.
Sie bilden sich in Wässriger Lösung das ist komplett richtig, aber Bronsted definiert seine Säuren eben nicht dadurch.
Arrhenius im Gegensatz sieht eine Säure nur in Wasser als Säure. Seine Definition benötigt eine wässrige Lösung. Naja was denkst du wohl was sich bildet wenn eine Säure ein H+ an ein Wassermolekül abgibt?
Es steht natürlich nicht direkt da weil die Definition von Arrhenius etwas älter ist und er vermutlich nicht mal H3O+ Ionen kannte. Aber er definierte eine Säure als ein Molekül welche H+ Ionen in wässriger Lösung abspaltet und wenn da nicht zufällig noch eine Substanz drinnen ist welche basischer als Wasser wirkt und die Protonen aufnimmt, muss die wohl oder übel das Wasser aufnehmen.
Eine Säure ist ein sogenannter Protonenspender. Und wenn etwas spendet, muss man einen Empfänger haben. Und das ist in sehr vielen Fällen eben das Wasser. Wasser ist im diesen Fall ein Protonenempfänger. Deswegen auch eine Base.
Ich bin mir nicht sicher, aber ich meine mal irgendetwas über Säure-Base-Reaktionen mit reinem Fluorwasserstoff als Solvat gelesen zu haben.
Hab et jefunden: https://scihub.yncjkj.com/10.1002/ange.19650771602
Nein das geht in allen Stoffen die als Protonenakzeptor fungieren. Also schwächere Säuren oder Basen.
Die Definition von Säure über Wasser ist ja nur die, dass Wasser basisch gegenüber der Säure wirkt. Die Definition einer Base ist genau genommen nur, dass das Wasser als Säure gegenüber der Base wirkt.
Also die Abspaltung selbst hat mit Wasser allgemein nichts zu tun.
Das kommt drauf an wie der Nachweis reagiert. Wenn der Test H3O+ Ionen erfordert nicht. Wenn der Test hingegen eine Protonierung durch die Säure für den Farbumschlag benötigt zeigt er auch Wasserfrei Säuren.
Methylorange erfordert zB kein Wasser. Nur ein Lösungsmittel indem es sich löst und eine Base welche das Molekül deprotoniert und so den Farbumschlag hervorruft, sofern das Lösungsmittel keine Protonen annimmt. Wenn das Lösungsmittel durch Methylorange protoniert wird und man gibt eine starke Säure dazu wird der Farbstoff rot, weil die Säure das Methylorange protoniert und das ganz ohne Wasser.