Hydrolyse von Salzen – der pH-Wert von Salzlösungen

ChemieSäuren, Basen und TitrationAlter 16–17Virtuelles Labor

Wird geladen …

Mit meiner Klasse nutzen

Lösen Sie NaCl, KNO₃, NH₄Cl, AlCl₃, FeCl₃, CH₃COONa, Na₂CO₃, CH₃COONH₄ oder NH₄CN in einer gewählten Konzentration in Wasser, lesen Sie ein pH-Meter und einen Indikator ab und sehen Sie auf Teilchenebene, welches Ion mit Wasser reagiert (NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺; CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻). Der pH-Wert wird exakt aus der Ladungsbilanz berechnet, mit Kh = Kw/Ka bzw. Kw/Kb bei 25 °C. Eine Ergebnistabelle ordnet Salze starker oder schwacher Säuren und Basen in sauer, neutral und basisch ein; die Zugabe der korrespondierenden Säure oder Base zeigt den Effekt gleichioniger Zusätze.

Lektion: Hydrolyse (Protolyse) von Ionen in Salzlösungen und der pH-Wert von Salzlösungen

Was sie zeigt

Löst sich ein Salz, reagiert das Ion, das von einer schwachen Säure oder einer schwachen Base stammt, mit Wasser. NH₄⁺ gibt ein Proton an Wasser ab und bildet H₃O⁺, daher reagiert Ammoniumchlorid sauer; CH₃COO⁻ nimmt ein Proton von Wasser auf und bildet OH⁻, daher reagiert Natriumacetat basisch. Ionen starker Säuren und Basen wie Na⁺ und Cl⁻ reagieren nicht. Die Hydrolysekonstante ist Kh = Kw/Ka bzw. Kw/Kb. Die Simulation berechnet den pH-Wert exakt bei 25 °C für ideale verdünnte Lösungen; bei Al³⁺ und Fe³⁺ nur die erste Stufe.

So funktioniert es

Wählen Sie ein Salz und die Konzentration c, klicken Sie auf Lösen und beobachten Sie das pH-Meter, die Farbe des Indikators und die Lupe, in der ein Proton zwischen einem Ion und einem Wassermolekül wechselt. Mit Notieren kommt das Salz in die Tabelle; vergleichen Sie saure, neutrale und basische Salze bei gleicher Konzentration. Bei NH₄Cl, CH₃COONa und Na₂CO₃ zeigt der Regler Zugabe den gleichionigen Zusatz. Beantworten Sie die Vorhersage und die pH-Rechnung unter der Tabelle.

Einstellbare Parameter

  • Salz Natriumchlorid, NaCl, Kaliumnitrat, KNO₃, Ammoniumchlorid, NH₄Cl, Aluminiumchlorid, AlCl₃, Eisen(III)-chlorid, FeCl₃, Natriumacetat, CH₃COONa, Natriumcarbonat, Na₂CO₃, Ammoniumacetat, CH₃COONH₄, Ammoniumcyanid, NH₄CN
  • Konzentration c 0,001–1 mol/L
  • Indikator Universalindikator, Lackmus, Phenolphthalein, Methylorange, Bromthymolblau
  • Zugesetzte korrespondierende Säure oder Base 0–0,5 mol/L

Fragen zum Erkunden

  1. Warum reagiert eine Ammoniumchloridlösung sauer, eine Natriumchloridlösung aber neutral?
  2. Warum ist Ammoniumacetat fast neutral, obwohl beide Ionen mit Wasser reagieren?
  3. Wie ändert sich der Anteil hydrolysierter Ionen, wenn Sie die Salzlösung verdünnen?