Säuren und Basen

Acids and Bases

Chemie Klasse 9 17 Aufgaben

SäurenBasenReaktionen

Eine Säure gibt H⁺-Ionen (Protonen) ab, eine Base nimmt sie auf — Säure und Base sind also durch einen Protonenübergang definiert (Brønsted), nicht durch einen einzelnen Stoff. Der pH-Wert misst, wie sauer oder basisch eine Lösung ist, Indikatoren zeigen ihn farbig an. „Säure" ist eine Teilcheneigenschaft in Lösung, kein gefährlicher Einzelstoff, und eine Neutralisation löscht die Stoffe nicht aus, sondern bildet Salz und Wasser (von Sumfleth beschriebene Fehlvorstellungen). Die Protonen-Sicht ist die Vorstufe des allgemeinen Donator-Akzeptor-Konzepts, das Säure-Base und Redox parallel deutet.

Voraussetzungen (2)

Ionenbindung und Salze

Klasse 9

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Chemische Reaktion – Grundlagen

Klasse 8

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Ermöglicht (3)

Carbonsäuren und Ester

Klasse 10

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Donator-Akzeptor-Konzept

Klasse 11

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Säure-Base-Titration und pH-Berechnung

Klasse 9

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Leicht

Multiple Choice #1 15s ▶ Testen

Was ist eine Säure nach Brønsted?

● Ein Protonendonator – ein Teilchen, das Protonen (H⁺) abgeben kann.
○ Ein Stoff, der Elektronen aufnimmt.
○ Ein Stoff, der immer ätzend wirkt.
○ Ein Stoff mit pH-Wert 7.

Nach der Definition von Brønsted (1923) sind Säuren Protonendonatoren: Sie können Protonen (H⁺-Ionen) an einen Reaktionspartner abgeben.

Lückentext #2 12s ▶ Testen

Eine Base ist nach Brønsted ein ___.

✓ Antwort: Protonenakzeptor

Basen nach Brønsted sind Protonenakzeptoren: Sie nehmen Protonen (H⁺) auf. Beispiel: NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + OH⁻ – Ammoniak nimmt ein Proton vom Wasser auf.

Wahr / Falsch #3 10s ▶ Testen

Der pH-Wert 7 kennzeichnet eine neutrale Lösung.

✓ Wahr

Richtig! Bei pH 7 ist die Lösung neutral (gleiche Konzentration an H⁺ und OH⁻). Werte unter 7 sind sauer, über 7 basisch (alkalisch). Reines Wasser hat pH 7.

Multiple Choice #4 15s ▶ Testen

Welcher pH-Wert ist typisch für Zitronensaft?

● Etwa 2 (stark sauer)
○ Etwa 7 (neutral)
○ Etwa 10 (basisch)
○ Etwa 14 (stark basisch)

Zitronensaft enthält Zitronensäure und hat einen pH-Wert von etwa 2. Das bedeutet eine hohe Konzentration an H⁺-Ionen (stark sauer).

Zahleneingabe #5 15s ▶ Testen

Die pH-Skala reicht üblicherweise von 0 bis 14. Wie viel beträgt die Differenz zwischen dem pH-Wert von reinem Wasser (pH 7) und dem einer starken Säure (pH 1)?

✓ Antwort: 6

Differenz = 7 − 1 = 6 pH-Stufen. Jede Stufe bedeutet eine Verzehnfachung der H⁺-Konzentration, d. h. pH 1 ist 10⁶ = 1.000.000-mal saurer als pH 7.

Lückentext #6 12s ▶ Testen

Ein Stoff, der durch Farbänderung den pH-Wert einer Lösung anzeigt, heißt ___.

✓ Antwort: Indikator

Indikatoren (z. B. Lackmus, Universalindikator, Phenolphthalein) ändern je nach pH-Wert ihre Farbe. Lackmus ist in saurer Lösung rot, in basischer blau.

Wahr / Falsch #7 12s ▶ Testen

Natronlauge (NaOH-Lösung) hat einen pH-Wert unter 7.

✓ Falsch

Falsch! Natronlauge ist eine starke Base mit pH-Werten deutlich über 7 (typisch pH 13–14). Basen erhöhen die OH⁻-Konzentration in der Lösung.

Sortieren #8 15s ▶ Testen

Ordne die folgenden Lösungen nach steigendem pH-Wert: Magensäure (pH 1), Seifenlösung (pH 10), Leitungswasser (pH 7), Essig (pH 3).

✓ Antwort: Magensäure, Essig, Leitungswasser, Seifenlösung

Vom niedrigsten (sauer) zum höchsten (basisch): Magensäure (1) < Essig (3) < Leitungswasser (7) < Seifenlösung (10).

Lückentext #9 12s ▶ Testen

Die Reaktion einer Säure mit einer Base zu Salz und Wasser heißt ___.

✓ Antwort: Neutralisation

Bei der Neutralisation reagieren H⁺-Ionen der Säure mit OH⁻-Ionen der Base zu Wasser. Gleichzeitig entsteht ein Salz aus dem Säurerest-Ion und dem Metall-Kation der Base.

Wahr / Falsch #10 12s ▶ Testen

Universalindikatorpapier färbt sich in saurer Lösung blau-violett.

✓ Falsch

Falsch! Universalindikator zeigt saure Lösungen rot bis orange an. Neutrale Lösungen erscheinen grün, basische Lösungen blau bis violett.

Mittel

Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Was entsteht bei der Neutralisationsreaktion von Salzsäure (HCl) mit Natronlauge (NaOH)?

● Natriumchlorid (NaCl) und Wasser (H₂O)
○ Nur Wasser
○ Natriumhydroxid und Chlorgas
○ Natriumchlorat und Wasserstoff

HCl + NaOH → NaCl + H₂O. Bei der Neutralisation reagiert die Säure mit der Base zu einem Salz und Wasser. Die Kernreaktion ist: H⁺ + OH⁻ → H₂O.

Zahleneingabe #2 15s ▶ Testen

Bei einer Neutralisation werden 2 mol HCl mit NaOH neutralisiert. Wie viel Mol NaOH werden benötigt? (HCl + NaOH → NaCl + H₂O)

✓ Antwort: 2

Laut Gleichung reagieren HCl und NaOH im Verhältnis 1:1. Für 2 mol HCl braucht man also 2 mol NaOH.

Multiple Choice #3 15s ▶ Testen

Welches Teilchen macht eine wässrige Lösung sauer?

● H⁺-Ionen (Protonen, eigentlich H₃O⁺)
○ OH⁻-Ionen
○ Na⁺-Ionen
○ Cl⁻-Ionen

Saure Lösungen enthalten eine erhöhte Konzentration an H⁺-Ionen (genauer: Oxonium-Ionen H₃O⁺). Je mehr H⁺-Ionen, desto niedriger der pH-Wert und desto saurer die Lösung.

Zahleneingabe #4 20s ▶ Testen

Schwefelsäure (H₂SO₄) ist zweiprotonig. Wie viel Mol NaOH braucht man, um 1 mol H₂SO₄ vollständig zu neutralisieren?

✓ Antwort: 2

H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O. Da Schwefelsäure 2 Protonen abgeben kann, werden 2 mol NaOH pro 1 mol H₂SO₄ benötigt.

Multiple Choice #5 20s ▶ Testen

Welche Formel beschreibt die Kern-Reaktion jeder Neutralisation?

● H⁺ + OH⁻ → H₂O
○ Na⁺ + Cl⁻ → NaCl
○ H₂ + O₂ → H₂O
○ CO₂ + H₂O → H₂CO₃

Die Essenz jeder Neutralisation ist die Reaktion von Protonen (H⁺) mit Hydroxid-Ionen (OH⁻) zu Wasser. Die Salzbildung ist ein Nebenaspekt, der vom jeweiligen Säure-Base-Paar abhängt.

Zahleneingabe #6 20s ▶ Testen

Wie viel Gramm Natriumchlorid (NaCl) entstehen bei der Neutralisation von 1 mol HCl mit 1 mol NaOH? M(NaCl) = 58,5 g/mol.

✓ Antwort: 58,5

HCl + NaOH → NaCl + H₂O. 1 mol HCl + 1 mol NaOH ergibt 1 mol NaCl. m = n × M = 1 × 58,5 = 58,5 g.

Schwer

Multiple Choice #1 12s ▶ Testen

Ein Stück Zink wird in verdünnte Salzsäure gegeben, und es steigen Gasblasen auf. Welches Gas ist das?

● Wasserstoff
○ Chlor
○ Sauerstoff

Unedle Metalle wie Zink reagieren mit Säuren: Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂. Die H⁺-Ionen der Säure nehmen Elektronen vom Zink auf und werden zu Wasserstoff reduziert, das Zink wird oxidiert. Das Chlor steckt zwar in der Formel HCl, bleibt aber als Chlorid-Ion in Lösung. Sauerstoff entsteht dabei nicht.