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Forum "Chemie" - Erklären,wieso Lsg basisch ist
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Erklären,wieso Lsg basisch ist: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:21 Di 25.12.2012
Autor: zitrone

Hallo!

Wie schon gesagt soll ich anhand verschiedener Experimente erklären, wieso die jeweiligen Lösungen basisch sind. Bei allen konnte ich die Reaktionsgleichung aufstellen, nur bei 2 bin ich mir etwas unsicher.
Nämlich beim Lösen von [mm] Na_{2}CO_{3} [/mm] und [mm] NaHCO_{3}. [/mm]
Folgende Reaktionen hab ich mir gedacht:

1. [mm] Na_{2}CO_{3} [/mm] + 2 [mm] H_{2}O [/mm] →  2 Na+ + [mm] CO_{3}^{2-} [/mm] +  2 [mm] H_{2}O [/mm]
2.  2 Na+ + [mm] CO_{3}^2- [/mm] +  2 [mm] H_{2}O [/mm] → 2 Na+ + [mm] H_{2}CO_{3} [/mm] ↑ + 2 OH-
3.  2 Na+ + 2 OH- → 2 NaOH

1. [mm] NaHCO_{3} [/mm] + [mm] H_{2}O [/mm] → Na+ + [mm] HCO_{3}^{-} [/mm]  + [mm] H_{2}O [/mm]
2. Na+ + [mm] HCO_{3}^{-} [/mm]  + [mm] H_{2}O [/mm] →  NaOH + [mm] H_{2}CO_{3} [/mm] ↑


Ich bin mir nämlich nicht so sicher, ob Kohlensäure wirklich entsteht...jedenfalls hats bei dem Experiment nicht geblubbert...Aber ich käme damit auf eine basische Reaktion...
Weiß es vielleicht jemand und könnte mir bitte helfen?


LG zitrone

        
Bezug
Erklären,wieso Lsg basisch ist: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:25 Mi 26.12.2012
Autor: hunadh


> Hallo!
>  
> Wie schon gesagt soll ich anhand verschiedener Experimente
> erklären, wieso die jeweiligen Lösungen basisch sind. Bei
> allen konnte ich die Reaktionsgleichung aufstellen, nur bei
> 2 bin ich mir etwas unsicher.
> Nämlich beim Lösen von [mm]Na_{2}CO_{3}[/mm] und [mm]NaHCO_{3}.[/mm]
>  Folgende Reaktionen hab ich mir gedacht:

Nein, so kann man das wirklich nicht sehen.
Zunächst sollte man sich Gedanken machen, was alles reagiert, wenn man Natriumcarbonat bzw. -hydrogencarbonat in Wasser löst. Nur diese Sachen muss man dann auch betrachten:

> 1. [mm]Na_{2}CO_{3}[/mm] + 2 [mm]H_{2}O[/mm] →  2 Na+ + [mm]CO_{3}^{2-}[/mm] +  2
> [mm]H_{2}O[/mm]

hier hast du auf beiden Seiten der Gleichung Wasser -> wozu?, kürzt sich weg.

>  2.  2 Na+ + [mm]CO_{3}^2-[/mm] +  2 [mm]H_{2}O[/mm] → 2 Na+ + [mm]H_{2}CO_{3}[/mm]
> ↑ + 2 OH-

Hier haben wir den ersten richtigen Fehler. Wie oben erwähnt: Was reagiert hast du anscheinend erkannt - Es reagiert nur das Carbonat als Base. Natrium-Ionen reagieren nicht - also weglassen.
Der Fehler: Basen reagieren schrittweise. Carbonat wird also nur ein Proton vom Wasser aufnehmen und zu Hydrogencarbonat reagieren. Es ensteht keine Kohlensäure! Außerdem ist hier ein Gleichgewichtspfeil enorm wichtig, da Carbonat nur eine schwache Base ist und nicht vollständig zu Hydrogencarbonat reagiert.

> 3.  2 Na+ + 2 OH- → 2 NaOH

Das ist wiederum überflüssig, denn es entsteht kein festes Natriumhydroxid. Die Erklärung warum etwas basisch reagiert, haben wir bereits oben gegeben - es entstehen Hydroxid-Ionen.

> 1. [mm]NaHCO_{3}[/mm] + [mm]H_{2}O[/mm] → Na+ + [mm]HCO_{3}^{-}[/mm]  + [mm]H_{2}O[/mm]

Hier gilt für Wasser und Natrium-Ionen dasselbe wie oben.

> 2. Na+ + [mm]HCO_{3}^{-}[/mm]  + [mm]H_{2}O[/mm] →  NaOH + [mm]H_{2}CO_{3}[/mm] ↑

Hier ebenso Natrium-Ionen weglassen und Gleichgewichtspfeil verwenden. Außerdem kann Hydrogencarbonat auch als Säure reagieren. Diese Reaktion fehlt dir noch. Hinzukommt, dass Kohlensäure nicht gasförmig ist! Kohlensäure ist Kohlensäure und dissoziert in Kohlendioxid und Wasser. Kohlendioxid hat nur eine begrenzte Löslichkeit und entweicht, wenn diese überschritten wird. Dann würde es "blubbern".

Ob ein Ampholyt wie Hydrogencarbonat nun basisch oder sauer reagiert, hängt von der Säure- bzw. Basenstärke von Hydrogencarbonat als Säure bzw. Base ab. Hier findest du die pKs-Werte:
[]http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlens%C3%A4ure

Als Näherung kann man den Mittelwert der beiden pKs-Werte für den pH-Wert annehmen. Für die Herleitung fehlt mir an dieser Stelle allerdings die Zeit.  Der pKB von Hydrogencarbonat ist mit 7,65 jedenfalls kleiner als der pKs von Hydrogencarbonat (10,33). Damit überwiegt die Reaktion als Base...

>  
>
> Ich bin mir nämlich nicht so sicher, ob Kohlensäure
> wirklich entsteht...jedenfalls hats bei dem Experiment
> nicht geblubbert...Aber ich käme damit auf eine basische
> Reaktion...
>  Weiß es vielleicht jemand und könnte mir bitte helfen?
>  
>
> LG zitrone


Bezug
                
Bezug
Erklären,wieso Lsg basisch ist: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:18 Mi 26.12.2012
Autor: zitrone

Hallo hunadh!

Vielen Dank für die Hilfe:)

Bei der ersten ist es jetzt klar. Aber bei der 2ten bin ich mir noch unsicher. Du meinst ja , dass Kohlensäure eher nicht entsteht, da das ganze ja Schrittweise passiert. Aber bei der 2ten Reaktion müsste formal Kohlensäure entstehen, da das ganze sonst nicht basisch sein kann:
2. [mm] HCO_{3}^{-} [/mm] + [mm] H_{2}O [/mm] →  [mm] H_{2}CO_{3} [/mm]  + [mm] OH^{-} [/mm] → [mm] HCO_{3}- [/mm] + [mm] H_{2}O [/mm] →  [mm] CO_{3}^{-2} [/mm] + [mm] H_{3}O^{+} [/mm]
(ich hab keine Ahnung wie ich Gleichgewichtspfeile einstelle)

Ich hab beide Lösungen im Labor nach dem pH-Wert untersucht und folgendes herausbekommen:

Es muss also basisch sein!
5. Na2CO3-Lösung => pH=12
6. NaHCO3-Lösung => pH=9-10

LG zitrone

Bezug
                        
Bezug
Erklären,wieso Lsg basisch ist: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:30 Mi 26.12.2012
Autor: hunadh


> Hallo hunadh!
>  
> Vielen Dank für die Hilfe:)
>  
> Bei der ersten ist es jetzt klar. Aber bei der 2ten bin ich
> mir noch unsicher. Du meinst ja , dass Kohlensäure eher
> nicht entsteht, da das ganze ja Schrittweise passiert. Aber
> bei der 2ten Reaktion müsste formal Kohlensäure
> entstehen, da das ganze sonst nicht basisch sein kann:
>  2.

a) [mm]HCO_{3}^{-}[/mm] + [mm]H_{2}O[/mm] [mm]\rightleftharpoons[/mm]  [mm]H_{2}CO_{3}[/mm]  + [mm]OH^{-}[/mm]
b) [mm]HCO_{3}^{-}[/mm] + [mm]H_{2}O[/mm] [mm]\rightleftharpoons[/mm]  [mm]CO_{3}^{-2}[/mm] + [mm]H_{3}O^{+}[/mm]

so sieht es besser aus. Ja, es entsteht Kohlensäure - aber nicht so viel, dass es blubbern würde... Die Reaktion a) überwiegt dabei

>  (ich hab keine Ahnung wie ich Gleichgewichtspfeile
> einstelle)

siehe oben

> Ich hab beide Lösungen im Labor nach dem pH-Wert
> untersucht und folgendes herausbekommen:
>  
> Es muss also basisch sein!
>  5. Na2CO3-Lösung => pH=12

--> das ist in diesem Fall konzentrationsabhängig - kann aber sein...

>  6. NaHCO3-Lösung => pH=9-10

Das ist relativ konzentrationsunabhängig und müsste bei pH[mm]\approx[/mm](6,35+10,33)/2 = 8,34 liegen - also auch ungefähr richtig...



Bezug
                                
Bezug
Erklären,wieso Lsg basisch ist: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 00:48 Fr 28.12.2012
Autor: zitrone

OK gut! Ich bedanke mich nochmals für die Hilfe!!:)

LG

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