Wie erkenne ich Ampholyte?
Hallo
ich bin gerade in der E-Phase und habe u.a. Chemie LK. Ich schreibe in zwei Tagen eine Klausur und verzweifle leider an einem Thema. Wir haben dort Stoffe gegeben und sollen deren Reaktion als Säure und/oder Base sowie den Namen der Produkte kennen (siehe Foto pinker Kasten). Leider weiß ich nicht, wie ich erkennen kann, ob der Stoff als Säure oder Base oder eben beides reagiert. Ich habe auch schon viel im Internet gesucht, nur leider sagt fast jede Quelle etwas anderes. Deshalb würde ich mich sehr über eine Erklärung und eventuell einen Link zu einer verlässlichen Quelle freuen.
LG
Jeyne
3 Antworten
Im Prinzip könnte jede Wasserstoffverbindung als Säure angesehen werden. Ob sie allerdings ein H als Proton überhaupt abgibt, und es damit zu einer sauren Lösung mit Waser kommt, das ist eine andere Frage.
In dem pinkfarbenen Kasten sind alle Verbindungen auf der linken Seite Säuren, allerdings von sehr stark wechselnder Säurestärke.
Auf der rechten Seite des Kastens sind die Ausdrücke Natronlauge, Kalilauge und Kalkwasser ganz schlecht, denn es handelt sich hier um keine bestimmte Verbindung sondern um Gemische. Hier müssten stehen Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Calciumhydroxid. Im Sinne von Brönsted liegen hier keine Basen vor. Diese Verbindungen enthalten aber das Hydroxidion, und dieses kann für sich in wässeriger Lösung ein Proton aufnehmen. Es ist also eine Base.
Das Problem "Ampholyt" möchte ich Dir am Beispiel der Phosphorsäure aufzeigen.
Gegeben ist die Phosphorsäure. Diese kann ein Proton abgeben, und es entsteht neben dem Oxoniumion das Dihydrogenphosphation.
H₃PO₄ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + H₂PO₄⁻ Dihydrogenphosphation
Dieses kann auch ein Proton abgeben.
H₂PO₄⁻ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + HPO₄²⁻ Monohydrogenphosphation
Da es aber andererseits auch ein Proton aufnehmen kann, wirkt es dann als Säure. Das Dihydrogenphosphation ist damit ein Ampholyt.
Es ist noch eine weitere Abgabe eines Protons möglich:
HPO₄²⁻ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + PO₄³⁻ Phosphation
Findest Du jetzt alle Säuren, Basen und Ampholyte in den gegebenen Reaktionsgleichungen heraus?
Also, letztendlich ist es so, dass du es entweder stumpf auswendig lernen musst oder du schaust auf den anderen Reaktionspartner. Denn wenn du bei ihm genau weißt, dass es kein Ampholyt ist kannst du daraus schließen, dass das Teilchen selbst eins ist, auch wenn es eine Säure oder Base ist. Z.B bei der Reaktion von Ammoniak und Salzsäure. Wenn du dir nicht sicher bist ob Ammoniak ein Ampholyt ist oder nicht schaust du auf die Salzsäure. Die Salzsäure ist klar eine Säure und kein Ampholyt, deswegen ist Ammoniak in dem Falle ein Ampholyt, da es sowohl Protonen aufnehmen als auch abgeben kann. In der o.g. Reaktion nimmt Ammoniak also das Proton vom HCl auf, ist also der Protonenakzeptor/Brønsted Base
Alles, was Protonen abgeben kann, kann theoretisch sowohl als Säure, wie auch als Base fungieren. Bestimmt wird dies durch den Reaktionspartner. (Vereinfacht, aber für die Schule reicht's)
Was entsteht dann z.B. wenn HCl ein Proton aufnimmt, also als Base reagiert?
Du willst wahrscheinlich nur provozieren. Aber jetzt einmal im Ernst:
Du protonierst HCl. Ist Dir klar, wenn so etwas überhaupt möglich wäre, dass Deine Formel falsch wäre? Wie müsste sie denn richtigerweise lauten?
Ich komme leider erst jetzt zu einer Antwort.
Also Deine Formel ist leider falsch. Wenn man HCl protonieren könnte, dann käme es zu folgender Reaktion:
HCl + H⁺ --> H₂Cl⁺
Dass Du mit Deiner Vermutung falsch liegst, das lässt sich wie folgt in einem einfachen Schulexperiment beweisen:
Man stellt aus HCl und Wasser eine Salzsäure der Konzentration c = 0,1 mol/L her und misst den pH der Lösung. Man erhält nach pH = -lg c(HCl) den pH = 1. Das bedeutet, dass die Säure HCl mit Wasser vollständig zu Oxoniumionen und Chloridionen reagiert hat.
HCl + H₂O --> H₃O⁺ + Cl⁻
Die Reaktion verläuft also vollständig in Richtung Protolyse.
Nach Deiner Vorstellung müsste die Reaktion aber umgekehrt ablaufen und zusätzlich die HCl als Base ein Proton aufnehmen.
HCl ist aber, wie der Versuch zeigt, keine Base!
Du würdest also alle Verbindungen, die links im pinkfarbenen Kasten aufgeführt sind als Ampholyte ansehen, denn sie können Deiner Meinung nach auch Basen sein. Das ist falsch!