Neutralisation von Salzsäure und Natronlauge
Versuch a):
Geräte und Chemikalien:
Pipette, Reagenzgläser, Ragenzglasständer, Universalindikator, 3ml Salzsäure HCl c=1mol/l, 3ml Natriumhydroxid NaOH c=1mol/l.
Versuchsaufbau:
Versuchsdurchführung:
3 ml NaOH-Lösung werden mithilfe einer Pipette in ein Reagenzglas getan und einige Tropfen Universalindikator dazu gegeben. Anschließend werden zusätzlich 3 ml HCl-Lösung in die Lösung gegeben. Danach gibt man abwechselnd jeweils so lange trpfenweise NaOH-Lösung oder HCl-Lösung dazu, bis der Indikator eine neutrale Lösung anzeigt (grün).
Versuchsbeobachtung:
Der Universalindikator war zuerst blau. Nach Zugabe der Salzsäure änderte sich die Farbe der Lösung zu rot. Beim tropfenweisen Zugeben der Lösungen wechselte die Farbe ständig von Rot nach Blau und umgekehrt. Beim sehr vorsichtigen Zugeben von nur einem Tropfen der Lösung, färbte sich der Indikator grün, also war der pH-Wert 7.
Versuchserklärung:
Es hat eine Neutralisation stattgefunden. Salzsäure bildet in Wasser Wasserstoffionen und Chloridionen.
HCl→H(aq)++Cl(aq)-
Natriumhydroxid bildet beim Lösen in Wasser Natriumionen und Hydroxidionen.
NaOH(s)→ Na(aq)++OH(aq)-
Beim Mischen der beiden Lösungen, reagieren die Wasserstoffionen mit den Hydroxidionen und bilden Wasser. Diese Reaktion wird als Neutralisation bezeichnet. Die Chlorid- und die Natriumionen bleiben weiter in Wasser gelöst.
H++OH-→H2O
Versuch b):
Geräte und Chemikalien:
Bechergläser, 50ml Salzsäure HCl c=1mol/l, 50ml Natriumhydroxid NaOH c=1mol/l.
Versuchsaufbau:
Versuchsdurchführung:
Die beiden Lösungen werden jeweils in ein Becherglas gegeben und anschließend wird das eine vorsichtig in das andere gegossen. Danach wird das Becherglas mit dem Bunsenbrenner so lange erhitzt, bis das gesamte Wasser verdunstet ist.
Versuchsbeobachtung:
Das Wasser fängt an zu sieden und verdampft dann. Dabei entsteht am Ende ein weißer Feststoff am Boden des Becherglases.
Versuchserklärung:
Durch das Verdampfen des Lösungsmittels Wasser können die Ionen eine Bindung eingehen:
Na(aq)+ +Cl(aq)-→NaCl(s)
Reagieren eine Base und eine Säure miteinander, so nennt man diese Reaktion
Neutralisation. Dabei reagieren die Wasserstoffionen und Hydroxidionen zu Wasser. Wenn beide Stoffe die gleiche Konzentration c besitzen, erfolgt die Neutralisation vollständig. Die beiden verbliebenen Ionen reagieren miteinander und bilden ein Salz. Der Name des Salzes wird gebildet aus den Namen des Metallkations und den angehängten Namen des Säurerestions.
Hier ist also Natriumchlorid entstanden.
Beispiele
Beispiel 1:
Stellen Sie die Reaktionsgleichung für die
Neutralisation von Calciumhydroxid und Schwefelsäure auf.
H2SO4+Ca(OH)2→2H2 O+CaSO4
Es entstehen Calciumsulfat und Wasser.
Beispiel 2:
Salpetersäure + Lithiumhydroxid reagieren zu Lithiumnitrat
HNO3+LiOH→H2 O+LiNO3
Beispiel 3:
Schwefelsäure + Kaliumhydroxid reagieren zu Wasser + Kaliumsulfat.
H2SO4+2KOH→2H 2O+K2SO4
Text und Formeln erstellt von Stefan S. mit Korrekturen von Herrn Ecker 7.1.2015.
Neutralisation (Chemie)
Unter Neutralisation wird in der Chemie die Aufhebung der (unter anderem) ätzenden Wirkung von Säuren oder Basen (= Laugen) verstanden. Die Grundlage der Neutralisation beruht auf der Tatsache, dass sich die Wirkungen einer Säure und einer Base beim Mischen nicht addieren, sondern aufheben. So kann eine Säure mit einer geeigneten Menge einer Base und eine Base mit einer geeigneten Menge einer Säure neutralisiert werden.
Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
In der Regel finden die Reaktionen in wässrigen Lösungen statt. Starke Säuren bilden in Wasser vollständig H3O + -Ionen, starke Basen OH − -Ionen. Werden solche Lösungen zusammengegeben, bilden sich aus den Hydroxidionen und den Oxoniumionen Wasser.
Eine Säure und eine Base sind vollständig neutralisiert, wenn der Neutralpunkt, also der pH-Wert 7 erreicht wird. Die Neutralisation setzt große Energiemengen frei, es handelt sich um eine exotherme Reaktion, es wird Wärmeenergie abgegeben.
Beispiel:
Wird eine schwache Säure mit einer starken Base oder eine schwache Base mit einer starken Säure neutralisiert, kann der pH-Wert, bei dem eine vollständige Neutralisation vorliegt, unterschiedlich aufgefasst werden. Der oben genannte pH-Wert 7 entspricht dem Wert von reinem Wasser und kann als "neutral" bezeichnet werden, da die "ätzenden Wirkungen" vollständig aufgehoben sind. Die Komponenten der Säuren und Basen liegen beim Neutralpunkt aber nicht in gleicher Menge vor. In der Chemie wird bei einer vollständigen Neutralisation der pH-Wert beim → Äquivalenzpunkt bevorzugt als neutral bezeichnet. Hier liegen Säuren und Basen in gleicher Menge vor, der pH-Wert weicht aber von 7 ab.