Säuren – Dissoziationsstufen

Hallo liebe Freundinnen und Freunde der Chemie. Schön, dass ihr mich wieder begleitet, bei meiner Reise durch die Welt der Säuren. Ein fantastisches Teilgebiet der Chemie, der allgemeinen, der analytischen und der organischen Chemie. Heute bereits im 3. Teil. Bevor wir mit dem heutigen Thema, es ist relativ klein, beginnen, möchte ich euch kurz zeigen, was wir in Teil 2 besprochen haben.  Teil 2, Säuren, hieß Dissoziation. Das heißt, die Zerlegung der einzelnen Säuremoleküle unter der Einwirkung von Wasser in Ionen, und zwar in positive geladene Wasserstoffionen und negativ geladene Säurerestionen. Naja und wir haben in Teil 2, wer es nicht gesehen, dem empfehle ich den Teil 2 anzugucken, die einzelnen Säurerestionen benannt. CL- ist Chloridion, NO3- das Nitration, CO32- das Carbonation, SO42- das Sulfation und PO43- das Phosphation. Das haben wir im Teil 2 besprochen.  Heute, in Teil 3, wollen wir uns damit beschäftigen, wie diese 5 Säuren, die ich nur habe, doch in etwas unterschiedlicher Weise dissoziieren. Schauen wir uns doch mal diese 5 Dissoziationsgleichungen an. Vom Prinzip her sind sie alle gleich: Wasserstoffionen, Säurerestionen, aber es gibt doch einen wichtigen Unterschied. Es gibt Säuren, Salzsäure und Salpetersäure, die beiden ersten Säuren. Wobei jeweils 1 Säureteilchen nur 1 einziges Wasserstoffion bei der Dissoziation bildet. Die Säuren, die uns aber besonders interessieren werden heute nämlich Kohlensäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure, sind Säuren, deren Teilchen bei der Dissoziation mehrere Wasserstoffionen produzieren können. Und daher heißt unser heutiger Teil: Dissoziationsstufen. Und es ist ganz klar, dass die beiden ersten Säuren Salzsäure, Salpetersäure, nur eine einzige Dissoziationsstufe haben, und die sollen uns heute nicht so interessieren, weil hier ist nur so diese Dissoziation möglich. Uns werden heute diese Säuren interessieren, die mehrere von diesen Dissoziationsstufen haben. Das werden wir uns gleich mal anschauen. So, das eben auch mal weg. Und wir nehmen mal alles weg.  Wir beginnen bei der Kohlensäure. Ja nun ist es so, bei der Kohlensäure, habt ihr es vielleicht noch in Erinnerung, wie dissoziiert wird. Wir haben Kohlensäure H2CO3 dissoziiert in wässriger Lösung. Und jetzt gehen wir mal davon aus, als ob diese Kohlensäure ein bisschen faul ist. Die Kohlensäure gibt jetzt nicht beide Wasserstoffionen ab in die Lösung, sonder nur ein Einziges. Und da schreiben wir das einfach auf: H++. So, und was bleibt jetzt übrig? Jetzt haben wir am Ende CO3, aber da ja noch 1 Wasserstoffteilchen hier drin ist, bleibt das auch an dem CO3 haften. Und das schreiben wir einfach davor. Wir können uns das vorstellen, als ob wir das Carbonation haben, jetzt die Ladung noch nicht vorschreiben: CO3. Ja ein Carbonat, aber noch ohne Ladung und das Wasserstoffteilchen schreiben wir davor. Und das bedeutet, dass wir hier ein positives Wasserstoffion haben, aber dieses Teilchen muss dann auch die Ladung 1 haben, aber mit entgegengesetzten Vorzeichen. -1, wir schreiben hin Minus. Man sagt dann dazu Folgendes: 1 Molekül Kohlensäure dissoziiert in wässriger Lösung in 1 positiv geladenes Wasserstoffion und in 1 negativ geladenes Säurerestion und das hat jetzt einen anderen Namen. Das heißt nicht nur Carbonat, sondern, weil jetzt hier Wasserstoff drin ist, Hydrogencarbonation, ja. Hydrogencarbonation ist das. Und damit haben wir auch die 1. Dissoziationsstufe, die 1. Dissoziationsstufe. Schwefelsäure, Phosphorsäure nehme ich mal weg. Und jetzt die 2. Dissoziationsstufe. Naja, was passiert denn jetzt bei der 2. Dissoziationsstufe? Jetzt haben wir das in der Lösung, Wasserstoffion und Hydrogencarbonation, und jetzt muss ja folgendes passieren. Jetzt nehmen wir diese Hydrogencarbonationen HCO3-, und wieder in wässriger Lösung, sonst geht es überhaupt nicht. So, Wasser vollbringt dort wahre Wunder. Es dissoziiert in wässriger Lösung in 1 positiv geladenes Wasserstoffion, denn das ist ja das Wasserstoffteilchen, was noch da ist. Und was bleibt übrig, wenn das ab ist von dem? Und 1 negativ geladenes, aber zweifach negativ geladenes Carbonationen. Und Carbonationen das kennen wir ja schon, das Carbonation. Das ist das Carbonation. So, also wir haben die Dissoziationsstufe 1, da dissoziiert die Kohlensäure. 1 Molekül Kohlensäure unter der Wirkung von Wasser in 1 positiv geladenes Wasserstoffion und 1 negativ geladenes Hydrogencarbonation. Und in der 2. Dissoziationsstufe geht die Dissoziation weiter mit diesem Hydrogencarbonation. Und dieses dissoziiert in wässriger Lösung in 1 positiv geladenes Wasserstoffion und 1 zweifach negativ geladenes Carbonation. Und damit haben wir die Dissoziationsstufen verstanden. So jetzt könnte ich natürlich noch weiter machen, mit Schwefelsäure H2SO4. Und ich frage euch, wie viele Dissoziationsstufen gibt es bei der Schwefelsäure H2SO4? Na klar, 2! Oder aber mit der Phosphorsäure. Und Phosphorsäure, ich schreibe von Phosphorsäure die Formel auf. Kennt ihr die noch? Richtig, H3PO4. Na gut dann nehmen wir H3PO4, und wir lassen sie dissoziieren. Und meine Frage an euch: Wie viel Dissoziationsstufen gibt es denn jetzt bei der Phosphorsäure, hm? Was meint ihr? 2 oder 3, ich glaube die Frage ist ganz einfach, ja. Ich höre schon manche lachen über die Frage. Ja, aber manche wissen es vielleicht doch nicht so. Und das klären wir im nächsten Video. Also bis dahin, schaut euch das gut an, denkt bisschen drüber nach und ich freu mich wieder auf euch, tschüss!