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Hast Du schon mal einen Film gesehen oder ein Buch gelesen, in dem jemand in einer Badewanne durch einen elektrischen Schock zu Schaden kam? Der Grund dafür ist, dass Wasser wegen seiner ionischen Mineralstoffe, wie Calcium und Hydrogencarbonat, elektrischen Strom leitet.
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Leg kostenfrei losDie Protolyse ist eine ....
Fülle die Lücken.Hinsichtlich der 1) ................. Säure-Base-Theorie ist die Protolyse ein entscheidender Vorgang, so überträgt eine Säure ein 2) .......................... an einen Reaktionspartner. Die Säure wirkt als 3) ........................... Die Protonen werden von der Base aufgenommen. Die Base wirkt als 4) .................................. Es stellt sich zwischen den Reaktionspartnern ein chemisches 5) .................................... ein.
Der ... ist nach der Säuren-Basen-Theorie von Brønsted der Reaktionspartner, der das Proton ....
Was ist ein Protonendonator?
Was solltest du dir in Bezug auf Protonenakzeptoren und -donatoren merken?
Was ist ein Protonenakzeptor?
Der ... ist nach der Säuren-Basen-Theorie von Brønsted der Reaktionspartner, der das Proton ....
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Was solltest du dir in Bezug auf Protonenakzeptoren und -donatoren merken?
Was ist ein Protonenakzeptor?
Die Protolyse ist eine ....
Fülle die Lücken.Hinsichtlich der 1) ................. Säure-Base-Theorie ist die Protolyse ein entscheidender Vorgang, so überträgt eine Säure ein 2) .......................... an einen Reaktionspartner. Die Säure wirkt als 3) ........................... Die Protonen werden von der Base aufgenommen. Die Base wirkt als 4) .................................. Es stellt sich zwischen den Reaktionspartnern ein chemisches 5) .................................... ein.
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Feedback sendenDoch wie ist das mit reinem destillierten Wasser, das keine Mineralstoffe enthält? Wie die Protolyse Definition der Chemie, die Protolyse bei Schwefelsäure und die Protolyse Reaktion genau lauten, erfährst Du in diesem StudySmarter Original.
Bei der Protolyse wird von einem Molekül ein Proton (H+) an ein anderes Molekül abgegeben. Sie wird deshalb auch als Protonenaustauschreaktion bezeichnet.
Laut dem Donator-Akzeptor-Prinzip wird das protonenabgebende Molekül wird in der Chemie auch als Protonendonator bezeichnet. Das protonenaufnehmende Molekül wird in der Chemie Protonenakzeptor genannt.
Nach der Brönsted Säure-Base-Theorie sind genau solche Moleküle die Säuren (Protonendonator) und Basen (Protonenakzeptor). Da ein Proton nur in der Umgebung einer Base abgegeben werden kann, tritt die Protolyse auch nur zwischen Säure-Base-Paaren auf. Die Protolyse ist eine umkehrbare Reaktion, es stehen also immer zwei Säure-Base-Paare in einem chemischen Gleichgewicht zueinander.
Wenn Du mehr zu den Themen chemisches Gleichgewicht und Brönsted Säure-Base-Theorie lesen willst, schau Dir unbedingt die Erklärungen dazu an.
Jede Säure hat auf der anderen Seite des Gleichgewichts eine sogenannte konjugierte Base. Das Gleiche gilt für die Base auf der linken Seite der chemischen Reaktion. So hast Du bei Säure-Base-Reaktionen immer zwei Säure-Base-Paare.
Die Lage dieses chemischen Gleichgewichts wird bestimmt durch die Stärke der beteiligten Säuren und Basen. Ein Maß dafür sind die pKS- und pKB-Werte, die über das Massenwirkungsgesetz (MWG) definiert und auf ein chemisches Gleichgewicht angewendet werden. Weiter unten erfährst Du mehr zum MWG.
Nach der Brönsted Säure-Base-Theorie sind die Begriffe Säure und Base keine festen Stoffklassen. Das siehst Du besonders an Molekülen, die je nach Reaktionspartner als Säure oder Base reagieren. Solche Moleküle werden in der Chemie Ampholyte genannt.
Wird Salzsäure (HCl) in Wasser (H₂O) gelöst, dann werden bei der Protolyse die Protonen von der Salzsäure an das Wasser abgegeben. Dabei entstehen die konjugierte Base, ein Chloridion (Cl-), und die konjugierte Säure (H3O+), ein Oxoniumion. In diesem Fall reagiert das Wasser also als Base, in dem es das Proton aufnimmt.
Das HCl hat ein starkes Verlangen, möglichst viele Protonen abzugeben, weshalb das Wasser als Base reagiert und diese aufnimmt. So werden in wässriger Lösung viele H3O+-Ionen gebildet. Diese sind für das saure Verhalten der Lösung verantwortlich.
Wie sauer eine Lösung ist, also wie hoch die Konzentration an H3O+-Ionen ist, kannst Du anhand des pH-Werts bestimmen. Dieser wird für starke Säuren über den negativen dekadischen Logarithmus der Oxonium-Ionen-Konzentration berechnet:
Je stärker eine Säure ist, also je eher sie Protonen abgibt, desto schwächer kann die konjugierte Base sein. Umgekehrt gilt das Gleiche für schwache Säuren. Wenn Du mehr zum pH-Wert lesen willst, sieh Dir gern die entsprechende Erklärung dazu an.
In reinem destilliertem Wasser existiert auch ein Protolysegleichgewicht. Auf dieses kannst Du ebenfalls das MWG anwenden. Die Protolyse läuft aber nur in geringem Maße ab. Deshalb bleibt die Konzentration an H₂O-Molekülen konstant bei 55,55
Da in geringem Maße aber dennoch Ionen entstehen (H3O+ und OH-), leitet destilliertes Wasser auch in geringem Maße elektrischen Strom. In normalem Wasser ist durch die hohe Konzentration an weiteren Ionen, die Stromleitung besser.
So kommst Du über das Massenwirkungsgesetz zum Ionenprodukt des Wassers (KW), welches bei 25 °C konstant ist. Für reines Wasser ist das Produkt von Konzentration an Oxonium-Ionen und Hydroxid-Ionen also immer konstant und lässt sich wie folgt aufstellen:
Auch andere Stoffe, wie Ammoniak oder Ionen wie Hydrogensulfat (HSO4-) reagieren untereinander wie Ampholyte.
Zum Abschluss dieser Erklärung siehst Du jetzt noch ein paar Beispielreaktionen, an denen die Protolyse verdeutlicht wird. Dabei werden unterschiedliche Formen der Protolyse, die einstufige und die mehrstufige Protolyse, behandelt.
Gibst Du Essigsäure (CH3COOH) in Wasser, gibt die Säure eines ihrer Protonen ab. Dieses wird vom Wasser aufgenommen. Die folgende Reaktionsgleichung beschreibt diese einstufige Protolyse:
Bei einer mehrprotonigen Säure wie Schwefelsäure (H2SO4) können mehrere Protonen in Deprotonierungsstufen abgegeben werden. In der ersten Deprotonierungsstufe reagiert die Schwefelsäure schnell mit Wasser zu Hydrogensulfat (HSO4-) und einem Oxoniumion (H3O+):
Das entstandene Hydrogensulfat ist ebenso wie Wasser ein Ampholyt, kann also sowohl ein weiteres Proton abgeben oder eins wieder aufnehmen. In der zweiten Deprotonierungsstufe, die deutlich langsamer abläuft als die erste, gibt das Hydrogensulfat ein weiteres Proton an ein Wasser-Molekül ab. Der Grund dafür liegt darin, dass das Hydrogensulfat eine schwächere Säure ist, als die Schwefelsäure.
Die gebildete konjugierte Base ist hier das Sulfation (SO42-).
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Wann findet eine Protolyse statt?
Eine Protolyse läuft dann ab, wenn ein Protonendonator und ein Protonenakzeptor in Kontakt kommen und Protonen übertragen werden.
Was ist ein Protonenübergang?
Bei einem Protonenübergang wird ein Proton (H+) von einer Säure auf eine Base übertragen. Die Säure gibt das Proton ab und die Base nimmt dieses auf.
Was passiert bei der Protolyse?
Bei der Protolyse wird ein Proton (H+) von einer Säure auf eine Base übertragen.
Wie funktioniert die Dissoziation?
Bei der Dissoziation zerfällt ein Molekül in mehrere Teile. Bei der Protolyse ist das die Abspaltung eines Protons von einer Säure. Dieses Proton wird dann von einer Base in der Umgebung aufgenommen.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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