• Rückschau: Protolysereaktionen
  • anonym
  • 17.03.2020
  • Chemie
  • 10
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Hinweis zum Einsatz im Unterricht

  • Abschluss des Themas Protolysereaktionen

    In der abgeschlossenen Einheit habt ihr euch mit Säure-Base-Reaktionen nach der Definition nach Brønsted (und damit: Protolysereaktionen) befasst. Nach dem Lehrplan kam es dabei auf die folgenden Themen an:

    • Wiederholung der Namen und Summenformeln verschiedener anorganischer Säuren und deren Salze
    • Säure-Base-Theorie nach Brønsted
    • Anwenden der Säure-Base-Theorie nach Brønsted:
    • Ionengleichung von Protolysereaktionen
    • Berechnungen: Masse, molare Masse, Stoffmenge und Konzentration von Lösungen
    • Definition des Begriffes pH-Wert, Berechnung mit Hilfe der Konzentration an Oxonium-Ionen

    Concept-Map

    1
    Visualisiere Deinen individuellen Wissenszuwachs mit einer Concept Map.
    • Erstelle dazu nach den bekannten Regeln eine Concept Map zum Thema Protolysereaktionen (mögliche Stichwörter siehe unten).
    • Vergleiche die Concept Map mit der zu Beginn der Einheit erstellten Version, um den Zuwachs zu erkennen.
    • Schicke das Ergebnis per Mail an mich.
    Concept Map About Concept Maps
    Hilfestellung: mögliche Stichwörter für die Concept Map

    Protolysereaktion, Proton, Oxonium-Ion, Hydroxid-Ion, Akzeptor, Donator, Aufnahme, Abgabe, Säure, Base, saure Lösung, Lauge, neutral, pH-Wert, Konzentration, Salz, Neutralisation, ...

    Persönliche Formelsammlung

    (Symbolbild)
    2
    Erstelle Deine persönliche Formelsammlung zum Thema Protolysereaktionen und chemisches Rechnen. Dazu können gehören:
    • Wichtige Reaktionsgleichungen
    • Wichtige mathematische Formeln
    • (wichtige Definitionen, falls gewünscht)

       Diese Sammlung ist für Dich bestimmt.

  • Übungsaufgaben

    Die folgenden Übungsaufgaben kannst Du nutzen, um Dein Wissen zu festigen und eventuelle Lücken zu entdecken. Rückfragen per Mail sind natürlich möglich - einschicken musst Du nichts, die Lösungen habe ich bei den Aufgaben verlinkt.

    Thema 1: Chemisches Rechnen

    3
    Löse die folgenden Textaufgaben:
    • Es werden 50 l Schwefeldioxid durch Oxidation von Schwefel hergestellt. Berechne die dafür notwendige Masse an Schwefel. (Lösung 1)
    • Berechne das Volumen an Schwefeldioxid, welches bei der Oxidation von 50 t Schwefel freigesetzt wird. (Lösung 2)
    • 7t Cuprit (Cu2S) werden mit Sauerstoff zu Kupfer(I)-oxid und Schwefeldioxid oxidiert. Berechne:

      -die dabei enstehende Masse an Kupfer(I)-oxid
      -das dazu notwendige Volumen an Sauerstoff
      -das dabei freigesetzte Volumen an Schwefeldioxid (Lösung 6, Reaktionsgleichung als Hilfestellung unten rechts hinterlegt)

    Thema 2: (Protolyse)reaktionen

    4
    Formuliere die folgenden Reaktionen als Reagktionsgleichung und entscheide, ob es sich um Redox- oder Säure/Base-Reaktionen handelt:
    • Chlorwasserstoffgas reagiert mit Wasser.
    • Salzsäure reagiert mit Zink zu Wasserstoff und Zinkchloridlösung.
    • Salzsäure reagiert mit Kalilauge.
    • Ammoniak reagiert mit Wasser.
    • Kupfer(II)oxid reagiert mit Kohlenstoff.

    Thema 3: Neutralisation

    5
    Formuliere die Rektionsgleichungen zu den beschriebenen Reaktionen und benennen die entstehenden Salze.
    • Natronlauge reagiert mit Salzsäure.
    • Natronlauge reagiert mit Schwefelsäure (Achtung, zwei Salze sind möglich).
    • Ammoniak reagiert mit Chlorwasserstoff (beides Gase).
    • Kalkwasser (Ca(OH)2) reagiert mit Salpetersäure.
    6
    Zur Neutralisation von 20 ml Salzsäure unbekannter Konzentration wurden 10 ml Natronlauge mit c = 0,1 mol/l benötigt.
    • Berechnen Sie c(HCl).
    • Berechnen Sie den pH-Wert der Salzsäure.
    2Cu2S(s)+3O2(g)2SO2(g)+2Cu2O(s)\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} 2 Cu_2S_{(s)} + 3 O_{2(g)} → 2 SO_{2(g)}+ 2 Cu_2O_{(s)}

    Hilfestellung A3:

  • Lösungen

    oben:

    Zuordnung siehe QR-Codes auf Seite 2.

    H3Oaq++Claq+Naaq++OHaq2H2O(l)+Claq+Naaq+\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} H_3O^+_{aq} + Cl^-_{aq} + Na^+_{aq} + OH^-_{aq} \rightarrow 2 H_2O_{(l)} + Cl^-_{aq} + Na^+_{aq}

    Salz:

    {Na+Cl}\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \{Na^+Cl^-\}
    a)Naaq++OHaq+2H3Oaq++SO4aq22H2O(l)+SO4aq2+Naaq++H3Oaq+\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} a) Na^+_{aq} + OH^-_{aq} + 2 H_3O^+_{aq} + SO^{2-}_{4aq} \rightarrow 2 H_2O_{(l)} + SO_{4aq}^{2-} + Na^+_{aq} + H_3O^+_{aq}

    Salz:

    {Na+HSO4}\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \{Na^+HSO_4^-\}
    b)2Naaq++2OHaq+2H3Oaq++SO4aq24H2O(l)+SO4aq2+2Naaq+\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} b) 2 Na^+_{aq} + 2 OH^-_{aq} + 2 H_3O^+_{aq} + SO^{2-}_{4aq} \rightarrow 4 H_2O_{(l)} + SO_{4aq}^{2-} + 2 Na^+_{aq}

    Salz:

    {2Na+SO42}\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \{2Na^+SO_4^{2-}\}
    NH3(g)+HCl(g){(NH4+)Cl}\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} NH_{3(g)} + HCl_{(g)}\rightarrow \{(NH_4^+)Cl^-\} \leftarrow

    Salz

    Caaq2++2OHaq+2H3Oaq++2NO3aq4H2O(l)+Caaq2++2NO3aq\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} Ca^{2+}_{aq} + 2 OH^-_{aq} + 2 H_3O^+_{aq} + 2 NO_{3aq}^- \rightarrow 4 H_2O_{(l)} + Ca^{2+}_{aq} + 2 NO_{3aq}^-

    Salz:

    {Ca2+2(NO3)}\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \{Ca^{2+}2(NO_3^-)\}
    Hinweis

    Eine Alternative Darstellung der Salzformeln ist möglich, z.B. NaCl(s)

    Mitte:

    a)

    n(NaOH)=c(NaOH)V(NaOH)=0,1mol/l0,01l=0,001mol\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} n(NaOH) = c(NaOH) * V(NaOH) = 0,1 mol/l * 0,01 l =0,001 mol
    n(NaOH)=n(HCl)\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} n(NaOH) = n(HCl)
    c(HCl)=n(HCl)/V(HCl)=0,001mol/l/0,02l=0,05mol/l\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} c(HCl) = n(HCl) / V(HCl) = 0,001 mol/l / 0,02 l = 0,05 mol/l

    b)

    pH=log10(c(H3O+)/mol/l)=log10(0,05)1,3\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} pH = -log_{10}(c(H_3O^+)/mol/l) = -log_{10}(0,05) \approx 1,3

    unten:

    HCl(g)+H2O(l)H3Oaq++Claq\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} HCl_{(g)} + H_2O_{(l)} \rightarrow H_3O^+_{aq} + Cl^-_{aq}
    H3Oaq++Claq+Zn(s)H2(g)+Znaq2++2Claq\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} H_3O^+_{aq} + Cl^-_{aq} + Zn_{(s)} \rightarrow H_{2(g)} + Zn^{2+}_{aq} + 2 Cl^-_{aq}
    H3Oaq++Claq+Kaq++OHaq2H2O(l)+Claq+Kaq+\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} H_3O^+_{aq} + Cl^-_{aq} + K^+_{aq} + OH^-_{aq} \rightarrow 2 H_2O_{(l)} + Cl^-_{aq} + K^+_{aq}
    NH3(g)+H2O(l)NH4(aq)++OHaq\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} NH_{3(g)} + H_2O_{(l)} \rightarrow NH_{4(aq)}^+ + OH^-_{aq}
    2CuO(s)+C(s)Cu(s)+CO2(g)\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} 2CuO_{(s)} + C_{(s)} \rightarrow Cu_{(s)} + CO_{2(g)}