Warum wird bei der Autoprotolyse von Wasser aus H20 <-----> H30^{+}?

Question

Ich verstehe nicht warum aus :

H₂0 + H₂0   ⇌   H₃0⁺ + OH^-

wird.

Besser gesagt ich kann die Ladungen nicht nachvollziehen. Warum + da und warum - da?

Answer 1

Salut MathLove,

Wasser ist ein Ampholyt und kann somit nicht nur als Säure, sondern auch als Base fungieren.

H₂O      +     H₂O      ⇌      H₃O⁺     +     OH^-

^{Säure 1           Base 2                Säure 2             Base 1}

Bei einer Säure-Base-Reaktion hat man es immer mit zwei korrespondierenden Paaren zu tun:

Säure (1) gibt ein Proton, also ein H⁺ ab und es entsteht die korrespondierende Base (1) OH^-. Die negative Ladung erklärt sich dadurch, dass aufgrund der Abgabe eines H⁺ die Gesamtzahl der Elektronen nun um eins größer ist als die der Protonen.

Base (2) nimmt das abgegebene H⁺ auf und es entsteht die korrespondierende Säure (2) H₃O⁺  (aus H₂OH⁺). Hier erklärt sich die positive Ladung durch die Aufnahme eines H⁺, wodurch die Gesamtzahl der Protonen um eins größer ist als die der Elektronen.

Viele Grüße :)

Comments

Vielen Dank, aber irgendwie verstehe ich die Ladung immer noch nicht. Ich finde keinen Zusammenhang.

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Wassermoleküle sind doch zunächst nach außen elektrisch neutral, d. h. sie haben gleich viele Protonen und Elektronen, richtig ? Dieser Zustand ändert sich aber durch Abgabe oder Aufnahme eines Protons.

Jetzt schau dir nochmal die Reaktion an. Der Begriff Ampholyt ist dabei klar ?

H₂O      +    H₂O      ⇌      H₃O⁺    +    OH^-

Säure 1      Base 2           Säure 2      Base 1

Wenn nun das Wasser als Säure (1) ein Proton abgibt, also ein H⁺, dann fehlt ihrer korrespondierenden Base (1) doch dieses H⁺. Sie hat also ein Proton weniger oder anders ausgedrückt, dadurch ein Elektron, ein e^- mehr. Das erklärt die negative Ladung bei OH^-.

Einverstanden ?

Dieses abgegebene H⁺ wird nun von der Base (2) aufgenommen. Ein zusätzlich aufgenommenes H⁺ bedeutet, dass die korrespondierende Säure (2)  H₃O⁺ über ein Proton H⁺ mehr verfügt oder auch hier anders ausgedrückt, dadurch (im Verhältnis) ein Elektron weniger aufweist. Dies wäre die Erklärung für die positive Ladung von H₃O⁺.

Viel Erfolg :))

 

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Ein bisschen hab ich es verstanden, aber wo genau kann ich dieses Grundwissen nachschlagen?

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Ein bisschen hab ich es verstanden...

Das ist zu wenig...ab wo genau kannst du denn meinen Erklärungen nicht mehr folgen ?

Habt ihr im Unterricht Säure-Base-Reaktionen besprochen ? Sind dir Ampholyte ein Begriff ? Oder gehst du vielleicht gar nicht mehr zur Schule und hast einfach nur Interesse an Chemie, aber im Prinzip kein oder wenig Vorwissen ?

Zu den wichtigen Säure - Basen - Reaktionen schau beispielsweise mal hier:

https://www.chemieseite.de/anorganisch/node22.php

http://www.lernort-mint.de/Anorganische%20Chemie/Saeure-Base/protolyse.html

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Ab das mit den H+ bzw das mit der Ladung:(

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Hmm...du hast aber meine Antwort und meinen ausführlichen Kommentar genau gelesen ?

Okay, dann vielleicht nochmal anders:

Die eingesetzte Säure (1), also das Wasser, enthält gleich viele positiv und negativ geladene Ionen, sodass sich ihre elektrische Ladung ausgleicht. Wasser ist aus diesem Grund elektrisch neutral. Gibt diese Säure (1) nun ein Proton H⁺ ab, also ein positives Teilchen, so muss ein negativ geladener Rest (OH^-) übrigbleiben, denn wenn man beide Teilchen bei der Rückreaktion wieder zusammenfügt, muss sich auch wieder eine neutrale Verbindung ergeben.

Aus der Säure (1) bildet sich also durch Abgabe eines Protons ihre korrespondierende Base (1).

1. Säure - Base -Paar:

H₂O (Säure 1)  ⇌   H⁺ + OH^- (Base 1)

Das von der Säure (1) abgegebene Proton H⁺ wird nun im Gegenzug von der Base (2), bei der es sich ebenfalls um H₂O handelt, aufgenommen. (Denke daran, Wassermoleküle können sowohl Protonen abgeben als auch aufnehmen  →  Ampholyt !) - Dieses vorher neutrale Wasserteilchen bekommt somit ein zusätzliches H⁺ und dadurch eine positive Ladung.

2. Säure-Base-Paar:

H₂O (Base 2) + H⁺   ⇌   H₃O⁺ (Säure 2)

Ich denke, jetzt müsste es aber klar sein.

                                                                                                         

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Ja ist es. Ich danke dir!

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Bitteschön :))