Starke und schwache Säuren – gleiche Konzentration, was ist anders?

Was sie zeigt

Eine starke Säure wie HCl protolysiert in Wasser vollständig, eine schwache Säure HA ⇌ H⁺ + A⁻ dagegen nur teilweise, je nach ihrem Ka. Bei gleicher Stoffmengenkonzentration hat die schwache Säure deshalb eine viel kleinere [H⁺], einen höheren pH-Wert, eine geringere Leitfähigkeit und reagiert langsamer mit Magnesium. Das Modell berechnet [H⁺] exakt aus Ka und Kw, schätzt die Leitfähigkeit über Grenzleitfähigkeiten und berücksichtigt das entstehende Magnesiumsalz, sodass der Effekt gleichioniger Zusätze die schwache Säure während der Reaktion bremst.

So funktioniert es

Wählen Sie eine Schwache Säure und ziehen Sie Konzentration. Beobachten Sie die Lupen, die Lampen und die Tabelle mit α, [H⁺], pH-Wert und Leitfähigkeit. Drücken Sie Mg zugeben, um das Sprudeln und das Diagramm des H₂-Volumens gegen die Zeit zu vergleichen; erhöhen Sie das Tempo, um schneller fertig zu werden. Drücken Sie 10× verdünnen oder stellen Sie Diagramm auf Protolysegrad und ziehen Sie im Diagramm, um die Konzentration zu ändern.

Einstellbare Parameter

• Schwache Säure im Vergleich zu HCl CH₃COOH – Ethansäure (Essigsäure) (Ka = 1,75×10⁻⁵), HCOOH – Methansäure (Ameisensäure) (Ka = 1,8×10⁻⁴), HF – Flusssäure (Ka = 6,8×10⁻⁴), HClO – hypochlorige Säure (Ka = 3,0×10⁻⁸)
• Konzentration jeder Säure 0,001–1 M
• Zeitraffer 1× (Echtzeit), 5× schneller, 20× schneller, 100× schneller
• Diagramm H₂-Volumen gegen die Zeit, Protolysegrad α gegen die Konzentration

Fragen zum Erkunden

1. Warum leuchtet die Lampe in 0,1 M CH₃COOH viel schwächer als in 0,1 M HCl?
2. Liefern beide Bechergläser am Ende gleich viel Wasserstoff, und warum?
3. Um etwa welchen Faktor steigt α von CH₃COOH, wenn Sie die Lösung 100-fach verdünnen?