Frage zu wichtigen Protolysen - Neutralisation

Question

1. Beispiel: Salzsäure + Natronlauge 

Ich hätte:

HCl + NaOH ----> NaCl + H_(2)O 

geschrieben, also ich hätte einfach das H^{+} - Ion vom HCL auf das OH^{-} übertragen. 
Auch Stöchiometrisch ist die obige Reaktionsgleichung (wenn ich keinen Fehler gemacht habe) richtig. 

Im Buch anders:

Im Buch vollzieht das HCl zuerst eine Protolyse und das Salz löst sich in Wasser bevor es reagiert. 

Protolyse: HCl + H_(2)O ----> H_(3)O^{+} + Cl^{-}

Lösen: NaOH ----> Na^{+} + OH^{-}

Also habe ich ein Hydroxid-Ion und ein Oxonium-Ion welche gemäss Definition von einer Neutralisation zu Wasser reagieren:

H_(3)O^{+} + Cl^{-}  +  Na^{+} + OH^{-}  ---->  NaCl + 2H_(2)O


Fragen

(A) Wenn ich mit einer Neutralisation konfrontiert bin, muss ich dann immer schauen, dass ich zuerst die Säure protolysiere und die Lauge in Wasser löse?

(B) Wann ist eine Neutralisation von Nöten und wie unterscheidet sie sich von einer Protolyse die ich bisher gelernt habe wo es nur darum ging das H^{+} zu übertragen?

Answer 1

Salut,

zu (A):

Genau, schau dir einfach dein Beispiel an:

Wird HCl in Wasser eingebracht, entsteht unter Protolyse die Salzsäure:

HCl + H₂O  ⇌  H₃O⁺ + Cl^-

Für die gelöste Base gilt:

NaOH   ⇌   Na⁺ + OH^- 

Du hast also vier in Wasser gelöste Ionen, die "zusammengebracht" wurden.

H₃O⁺  +  Cl^-  +  Na⁺  +  OH^-     →   H₂O  +  H₂O  +  Cl^-   +  Na⁺    

(H₃O⁺  gibt ein Proton ab, OH^-  nimmt ein Proton auf.)

Die Salze, die bei einer Neutralisation entstehen, sind in Wasser gelöst, dh. wir haben auf der Produktseite gelöstes Natriumchlorid. Die Lösung kann aber eingedampft werden, sodass schließlich ein kristalliner Feststoff zurückbleibt.

zu (B):

Man kann die Neutralisationsreaktion als Spezialfall einer Säure - Base - Reaktion betrachten. Charakteristisch dabei ist, dass immer Oxonium-Ionen der Säure mit Hydroxid - Ionen der Base zu H₂O - Molekülen reagieren. Gleichzeitig entsteht aus den Säure- / Baserestionen ein Salz.

H3O⁺ (Säure)  +  OH^- (Base)  →  H₂O  +  H₂O

Die Natrium- und Chloridionen werden bei deiner obigen Reaktion nicht verändert, wodurch man sie im Reaktionssymbol weglassen kann.

Eine Neutralisation ereignet sich also nur zwischen diesen beiden Ionen zu Wasser, wobei der pH-Wert der Lösung in einen neutralen Bereich, also pH = 7 überführt wird.

Im menschlichen Körper sind (bei beispielsweise abweichenden pH-Werten) Neutralisationen durch körpereigene Stoffe (sog. Puffersubstanzen) immens wichtig. Denke hierbei auch an einen zu hohen Säuregehalt im Magen, der durch basisch wirkende Arzneien kurzzeitig neutralisiert werden kann. In der Landwirtschaft versucht man desweiteren, der Übersäuerung des Ackerbodens durch Kalkdünger entgegenzuwirken. Oder als letztes Beispiel: Kläranlagen haben Neutralisationsbecken, in denen durch Zugabe von Säure oder Base ein pH-neutraler Wert des Wassers erzielt werden kann und muss.

Viele Grüße :)

Comments

Echt coole Antwort!