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Die Neutralisation

In dieser Lektion lernst du, was passiert, wenn Säure und Lauge zusammenkommen. Du verstehst die Rolle der Oxonium- und Hydroxid-Ionen, schreibst Neutralisationsgleichungen auf und rechnest aus, wie viel Lauge eine Säure genau neutralisiert.

  • Fach: Chemie
  • Klasse 10
  • Thema: Säuren und Basen
  • Dauer: 18 Min
  • Niveau: Mittel
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Wenn sich Säure und Lauge aufheben

Eine Säure gibt in Wasser Protonen ab. Aus Salzsäure entstehen dabei Oxonium-Ionen (H3O+) und Chlorid-Ionen. Eine Lauge liefert umgekehrt Hydroxid-Ionen (OH-). Gibt man beide Lösungen zusammen, reagieren genau diese beiden Ionensorten miteinander und bilden Wasser. Das ist der eigentliche Vorgang der Neutralisation, und er ist in jeder Säure-Lauge-Kombination derselbe, egal welche Säure und welche Lauge du nimmst.

Die restlichen Ionen sehen dabei nur zu. Bei Salzsäure und Natronlauge bleiben Natrium-Ionen und Chlorid-Ionen in der Lösung und bilden erst beim Eindampfen Kochsalz. Deshalb lautet die Merkformel der Schulchemie: Säure plus Lauge ergibt Salz plus Wasser. Die Reaktion setzt deutlich Wärme frei, ein Thermometer im Becherglas zeigt das sofort. Arbeitet man mit konzentrierten Lösungen, kann die Mischung stark heiß werden.

Sind genau gleich viele Oxonium- und Hydroxid-Ionen vorhanden, ist die Lösung am Ende neutral und der pH-Wert liegt bei 7. Das ist der Äquivalenzpunkt. Ein typischer Fehler ist, gleiche Volumen mit gleichen Stoffmengen zu verwechseln: 10 ml einer konzentrierten Säure brauchen mehr Lauge als 10 ml einer verdünnten. Entscheidend ist nie das Volumen allein, sondern Volumen mal Konzentration.

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Säure oder Lauge?

Bevor du eine Neutralisation aufschreiben kannst, musst du sicher erkennen, welche der beiden Lösungen vor dir steht. Die Leitfrage ist immer: Welches Ion bestimmt diese Lösung?

Eine saure Lösung enthält im Überschuss H3O+, eine alkalische Lösung im Überschuss OH-. Alles andere – pH-Wert, Indikatorfarbe, Verhalten gegenüber Metallen – folgt daraus.

Säure (saure Lösung)

Der Stoff gibt in Wasser Protonen ab, es überwiegen Oxonium-Ionen H3O+.

Beispiele

  • HCl (Salzsäure)
  • H2SO4 (Schwefelsäure)

Signalwörter

  • pH-Wert kleiner als 7
  • Universalindikator wird gelb bis rot
  • Reagiert mit unedlen Metallen unter Wasserstoffbildung
  • Schmeckt in Lebensmitteln sauer, etwa Zitronensäure

Lauge (alkalische Lösung)

Der Stoff liefert in Wasser Hydroxid-Ionen, es überwiegen OH--Ionen.

Beispiele

  • NaOH (Natronlauge)
  • Ca(OH)2 (Kalkwasser)

Signalwörter

  • pH-Wert größer als 7
  • Universalindikator wird blau bis violett
  • Fühlt sich seifig an, greift Haut und Augen an
  • Typisch für Reinigungsmittel wie Rohrfrei
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Neutralisation berechnen

Wie viel Milliliter Natronlauge mit c = 1 mol/l brauchst du, um 25 ml Salzsäure mit c = 0,5 mol/l vollständig zu neutralisieren?

Gegeben:

  • HCl + NaOH → NaCl + H2O
  • V(HCl)25 ml, c(HCl)0,5 mol/l
  • c(NaOH)1 mol/l

Gesucht:

Volumen der benötigten Natronlauge

Lösung:

  1. Stoffmenge der Säure: nc · V0,5 moll · 0,025 l0,0125 mol
  2. Die Gleichung zeigt das Verhältnis 1 zu 1, also sind ebenfalls 0,0125 mol NaOH nötig.
  3. Volumen der Lauge: Vnc0,0125 mol1 mol/l0,0125 l
  4. Umrechnen in Milliliter: 0,0125 l12,5 ml

Du brauchst 12,5 ml Natronlauge. Am Äquivalenzpunkt liegt eine neutrale Kochsalzlösung mit pH 7 vor.

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Jetzt bist du dran

Aufgabe 1 von 3

Welche Teilchen reagieren bei einer Neutralisation unmittelbar miteinander?

Welche Teilchen reagieren bei einer Neutralisation unmittelbar miteinander?
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Das Wichtigste in Kürze

  • Bei der Neutralisation bilden H3O+ und OH- gemeinsam Wasser.
  • Merkschema: Säure plus Lauge ergibt Salz plus Wasser, etwa HCl + NaOH → NaCl + H2O.
  • Die Reaktion ist exotherm, die Lösung erwärmt sich deutlich.
  • Am Äquivalenzpunkt ist die Lösung neutral, der pH-Wert beträgt 7.
  • Rechne immer mit n = c · V – gleiche Volumen bedeuten nicht gleiche Stoffmengen.

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Das solltest du vorher können

Das kommt als Nächstes