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Chemie · Säure-Base-Reaktionen
Die drei starken Mineralsäuren HCl, H₂SO₄ und HNO₃ mit Wertigkeit, Stärke, Salzen und typischen Eigenschaften, dazu Phosphorsäure und Kohlensäure als schwächere anorganische Säuren.
Drei starke Mineralsäuren musst du kennen: HCl (einwertig, Chloride), H₂SO₄ (zweiwertig, Sulfate) und HNO₃ (einwertig, Nitrate). Dazu kommen H₃PO₄ und H₂CO₃ als schwächere.
Mineralsäure heißt jede anorganische Säure. Meist sind die drei starken gemeint: HCl, H₂SO₄, HNO₃.
Im weiteren Sinne zählen Phosphorsäure und Kohlensäure dazu. Kohlensäure enthält zwar Kohlenstoff, gehört aber traditionell zu den anorganischen Säuren.
| Säure | pKs | Merkmal |
|---|---|---|
| HCl | ca. −6 | einwertig, Magensäure |
| H₂SO₄ | ca. −3 | zweiwertig, zweistufig |
| HNO₃ | ca. −1,3 | einwertig, Oxidationsmittel |
Unedle Metalle wie Mg oder Zn lösen sich in HCl und verdünnter H₂SO₄ unter Wasserstoffbildung: Mg + 2 HCl → MgCl₂ + H₂.
Salpetersäure ist ein kräftiges Oxidationsmittel. Reine HNO₃ ist farblos; am Licht zerfällt sie teilweise zu NO₂ und wird gelb. Anders als HCl und verdünnte H₂SO₄ löst sie auch edlere Metalle wie Kupfer und Silber, aber nicht Gold und Platin.
Gold und Platin löst erst das Königswasser: konzentrierte HCl und HNO₃ im Verhältnis 3 : 1.
Die Salze heißen Chloride (HCl), Sulfate (H₂SO₄) und Nitrate (HNO₃). Schwefelsäure gibt ihre Protonen in zwei Stufen ab: H₂SO₄ → HSO₄⁻ → SO₄²⁻. Die erste Stufe ist stark, das Hydrogensulfat-Ion ist nur noch mittelstark (pKs ≈ 2).
Salznamen: Chlorid (HCl), Sulfat (H₂SO₄), Nitrat (HNO₃), Phosphat (H₃PO₄), Carbonat (H₂CO₃).
Nitrate sind wichtige Stickstoffquellen für Pflanzen und dienen als Dünger.
Salzsäure ist die wässrige Lösung von Chlorwasserstoff, einem Gas mit stechendem Geruch. Sie ist vollständig protolysiert: In 1 mol/L Salzsäure liegen fast nur H₃O⁺ und Cl⁻ vor, kaum HCl-Moleküle.
Im Magen denaturiert sie Proteine, tötet Bakterien ab und schafft das saure Milieu für das Enzym Pepsin. Technisch dient sie unter anderem als Entkalker und zum Ätzen von Metallen.
Schwefelsäure ist ölig, stark wasseranziehend (hygroskopisch) und färbt organische Stoffe schwarz. Mit Wasser reagiert sie stark exotherm, deshalb gibst du die Säure ins Wasser und nicht umgekehrt. Als Batteriesäure steckt sie im Bleiakkumulator; alkalische Batterien enthalten KOH.
Saurer Regen (pH < 5,6) enthält H₂SO₄ und HNO₃ aus Schwefel- und Stickoxiden. Er wäscht Mg²⁺, K⁺ und Na⁺ aus dem Boden und löst giftige Al³⁺-Ionen. Mit H₂SO₄ gemischt (Nitriersäure) dient HNO₃ zur Herstellung von Sprengstoffen wie Nitroglycerin und TNT.
Konzentrierte starke Mineralsäuren sind stark ätzend. Mit einer Base reagieren sie zu Wasser und einem Salz. → Ausführlich in: Salze
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Deine AufgabeZähle bei jeder Säure die abgebbaren Protonen und nenne das Salz. Welche Säure ist nicht stark?
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