Säuren und Basen sind zwei der wichtigsten Stoffklassen in der Chemie. Doch welche Eigenschaften machen Sie so besonders?

Grundsätzliches zum Aufbau von Atomen

Atome bestehen aus einem Kern, der positiv geladen ist und einer Schale, die negativ geladen ist. Nur wenn diese beiden Ladungen sich genau ausgleichen, spricht man auch von einem "Atom".
Die negativen Ladungen der Schale werden von bestimmten Elementarteilchen, sogenannten Elektronen, hervorgerufen. Die Anzahl und Anordnung dieser Teilchen bestimmt einen Großteil aller chemischer Eigenschaften des Atoms, wie beispielsweise Magnetismus.
Verliert oder gewinnt ein Atom Elektronen, so bekommt es eine elektrische Ladung und wird von nun an "Ion" genannt.

Säuren und Basen nach Brønsted

Entgegen der allgemeinen Meinung gibt es keine feste Definition, was Säuren und Basen eigentlich sind. Vielmehr gab es im Laufe der Geschichte mehrere unterschiedliche Säue-Base-Konzepte. Am häufigsten gebraucht ist heute jedoch die Definition nach Brønsted und Lowry. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von "Brønsted-Säuren".
Nach dieser Definition ist eine Säure ein Molekül, welches ein positiv geladenes Wasserstoffion abgeben kann. In chemischer Schreibweise ist dies "H+". Den Vorgang, bei dem sich dieses Teilchen abspaltet, nennt man "Protolyse".

Eine Base ist ein Molekül, welches ein H+-Ion aufnehmen kann.

Einige Eigenschaften von Säuren

Nicht alle Säuren sind gleich. Der größte Unterschied zwischen Säuren ist, wie leicht sie ein H+-Ion abgeben. Dieser Wert wird als Säurestärke oder Ks-Wert bezeichnet. Hat die Säure eine hohe Säurestärke, so wird sie auch dann noch H+-Ionen abgeben, wenn in der Lösung bereits sehr viele vorhanden sind. Ist die Säurestärke niedrig, so wird in dieser Situation nichts geschehen.
Zu den weiteren interessanten Eigenschaften von Säuren gehört die Tatsache, dass eine Säure, nachdem sie protolysiert wurde, das heißt, ein H+-Ion abgegeben hat, zur Base wird. Salzsäure beispielsweise protolysiert in Cl-. Eine der Eigenschaften dieses sogenannten Chloridions ist, dass es sich um eine sehr schwache Base handelt. Generell lässt sich sagen, dass eine starke Säure immer zu einer schwachen Base protolysiert wird. Umgekehrt wird eine starke Base zu einer schwachen Säure.
Wie sauer eine Lösung ist, lässt sich über den pH-Wert bestimmen. Der pH-Wert ist ein Maß für die Konzentration von H+-Ionen. Je höher diese Konzentration, desto saurer die Lösung. Da diese Konzentrationen jedoch sehr weit schwanken können, nämlich von 1 mol/l bis zu 0.00000000000001 mol/l, gibt man sie nicht direkt an. Stattdessen errechnet man den pH-Wert, welcher der negative Logarithmus zur Basis 10 ist. Der Logarithmus zur Basis 10 von 1 ist 0. Der Logarithmus zur Basis 10 von 0.0000000000001 ist -14. Da der pH-Wert jedoch der negative Logarithmus ist, wird daraus 0 (sehr sauer), respektive 14 (sehr basisch).


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