pH-Indikator und sein Einfluss auf die Qualität des Trinkwassers.

Was ist pH-Wert?

pH-Wert(„Potentia Hydrogeni“ – die Stärke des Wasserstoffs oder „Pondus Hydrogenii“ – das Gewicht des Wasserstoffs) ist eine Maßeinheit für die Aktivität von Wasserstoffionen in jeder Substanz und drückt quantitativ deren Säuregehalt aus.

Dieser Begriff tauchte zu Beginn des 20. Jahrhunderts in Dänemark auf. Der pH-Indikator wurde vom dänischen Chemiker Soren Petr Lauritz Sorensen (1868-1939) eingeführt, obwohl auch bei seinen Vorgängern Aussagen über eine gewisse „Kraft des Wassers“ zu finden sind.

Die Wasserstoffaktivität ist definiert als der negative Dezimallogarithmus der Wasserstoffionenkonzentration, ausgedrückt in Mol pro Liter:

pH = -log

Der Einfachheit halber wurde der pH-Indikator in die Berechnungen eingeführt. Der pH-Wert wird durch das quantitative Verhältnis von H+- und OH--Ionen im Wasser bestimmt, die bei der Dissoziation von Wasser entstehen. Es ist üblich, den pH-Wert auf einer 14-stelligen Skala zu messen.

Wenn Wasser im Vergleich zu Hydroxidionen [OH-] einen geringeren Gehalt an freien Wasserstoffionen (pH-Wert über 7) aufweist, dann hat das Wasser einen geringeren Gehalt an freien Wasserstoffionen alkalische Reaktion und mit einem erhöhten Gehalt an H+-Ionen (pH-Wert unter 7) - saure Reaktion. In vollkommen reinem destilliertem Wasser gleichen sich diese Ionen gegenseitig aus.

saures Milieu: >
neutrale Umgebung: =
alkalische Umgebung: >

Wenn die Konzentrationen beider Ionenarten in einer Lösung gleich sind, spricht man von einer neutralen Lösung. In neutralem Wasser liegt der pH-Wert bei 7.

Wenn verschiedene Chemikalien in Wasser gelöst werden, verändert sich dieses Gleichgewicht, was zu einer Änderung des pH-Wertes führt. Wenn dem Wasser eine Säure zugesetzt wird, erhöht sich die Konzentration an Wasserstoffionen, und die Konzentration an Hydroxidionen nimmt entsprechend ab, wenn eine Base hinzugefügt wird. Im Gegensatz dazu steigt der Gehalt an Hydroxidionen und die Konzentration an Wasserstoffionen nimmt ab.

Der pH-Indikator spiegelt den Säuregrad bzw. Alkalitätsgrad der Umgebung wider, während „Säuregrad“ und „Alkalität“ den quantitativen Gehalt an Stoffen im Wasser charakterisieren, die Laugen bzw. Säuren neutralisieren können. Als Analogie können wir ein Beispiel mit der Temperatur geben, die den Grad der Erwärmung eines Stoffes charakterisiert, nicht jedoch die Wärmemenge. Indem wir unsere Hand ins Wasser halten, können wir zwar erkennen, ob das Wasser kühl oder warm ist, aber wir können nicht bestimmen, wie viel Wärme darin enthalten ist (d. h. relativ gesehen, wie lange dieses Wasser abkühlen wird).

Der pH-Wert gilt als einer der wichtigsten Indikatoren für die Trinkwasserqualität. Es zeigt das Säure-Basen-Gleichgewicht und beeinflusst den Ablauf chemischer und biologischer Prozesse. Abhängig vom pH-Wert können sich die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen, der Grad der korrosiven Aggressivität des Wassers, die Toxizität von Schadstoffen usw. ändern. Unser Wohlbefinden, unsere Stimmung und unsere Gesundheit hängen direkt vom Säure-Basen-Haushalt unserer Körperumgebung ab.

Der moderne Mensch lebt in einer verschmutzten Umwelt. Viele Menschen kaufen und konsumieren Lebensmittel aus Halbfertigprodukten. Darüber hinaus ist fast jeder Mensch täglich Stress ausgesetzt. All dies beeinflusst das Säure-Basen-Gleichgewicht der Körperumgebung und verschiebt es in Richtung Säuren. Tee, Kaffee, Bier und kohlensäurehaltige Getränke senken den pH-Wert im Körper.

Es wird angenommen, dass ein saures Milieu eine der Hauptursachen für Zellzerstörung und Gewebeschäden, die Entstehung von Krankheiten und Alterungsprozessen sowie das Wachstum von Krankheitserregern ist. In einer sauren Umgebung gelangt Baumaterial nicht in die Zellen und die Membran wird zerstört.

Äußerlich lässt sich der Zustand des Säure-Basen-Gleichgewichts im Blut eines Menschen anhand der Farbe seiner Bindehaut in den Augenwinkeln beurteilen. Bei einem optimalen Säure-Basen-Gleichgewicht ist die Farbe der Bindehaut hellrosa. Wenn jedoch die Alkalität des Blutes einer Person zunimmt, wird die Bindehaut dunkelrosa, und mit zunehmendem Säuregehalt wird die Farbe der Bindehaut blassrosa. Darüber hinaus verändert sich die Farbe der Bindehaut innerhalb von 80 Sekunden nach der Einnahme von Substanzen, die das Säure-Basen-Gleichgewicht beeinflussen.

Der Körper reguliert den pH-Wert der inneren Flüssigkeiten und hält die Werte auf einem bestimmten Niveau. Der Säure-Basen-Haushalt des Körpers ist ein bestimmtes Verhältnis von Säuren und Laugen, das zu seiner normalen Funktion beiträgt. Das Säure-Basen-Gleichgewicht hängt von der Aufrechterhaltung relativ konstanter Verhältnisse zwischen interzellulärem und intrazellulärem Wasser im Körpergewebe ab. Wenn das Säure-Basen-Gleichgewicht der Körperflüssigkeiten nicht ständig aufrechterhalten wird, sind eine normale Funktion und die Erhaltung des Lebens unmöglich. Daher ist es wichtig zu kontrollieren, was Sie konsumieren.

Das Säure-Basen-Gleichgewicht ist unser Indikator für die Gesundheit. Je „saurer“ wir sind, desto früher altern wir und werden krank. Für die normale Funktion aller inneren Organe muss der pH-Wert im Körper alkalisch sein und im Bereich von 7 bis 9 liegen.

Der pH-Wert in unserem Körper ist nicht immer derselbe – einige Teile sind alkalischer und andere saurer. Der Körper reguliert und hält die pH-Homöostase nur in bestimmten Fällen aufrecht, beispielsweise beim pH-Wert des Blutes. Der pH-Wert der Nieren und anderer Organe, deren Säure-Basen-Haushalt nicht vom Körper reguliert wird, wird durch die von uns konsumierten Nahrungsmittel und Getränke beeinflusst.

pH-Wert des Blutes

Der pH-Wert des Blutes wird vom Körper im Bereich von 7,35 bis 7,45 gehalten. Der normale pH-Wert des menschlichen Blutes wird mit 7,4–7,45 angenommen. Schon eine geringfügige Abweichung dieses Indikators beeinträchtigt die Fähigkeit des Blutes, Sauerstoff zu transportieren. Steigt der pH-Wert des Blutes auf 7,5, transportiert es 75 % mehr Sauerstoff. Wenn der pH-Wert des Blutes auf 7,3 sinkt, fällt es einem Menschen bereits schwer, aus dem Bett zu kommen. Bei 7,29 kann er ins Koma fallen; sinkt der Blut-pH-Wert unter 7,1, stirbt die Person.

Der pH-Wert des Blutes muss in einem gesunden Bereich gehalten werden, daher nutzt der Körper Organe und Gewebe, um einen konstanten pH-Wert aufrechtzuerhalten. Aus diesem Grund ändert sich der pH-Wert des Blutes durch das Trinken von alkalischem oder saurem Wasser nicht, aber die Gewebe und Organe des Körpers, die zur Regulierung des pH-Werts des Blutes dienen, ändern ihren pH-Wert.

pH-Wert der Niere

Der pH-Wert der Nieren wird durch Wasser, Nahrung und Stoffwechselvorgänge im Körper beeinflusst. Saure Nahrungsmittel (wie Fleischprodukte, Milchprodukte etc.) und Getränke (gesüßte Getränke, alkoholische Getränke, Kaffee etc.) führen zu einem niedrigen pH-Wert in den Nieren, da der Körper überschüssige Säure über den Urin ausscheidet. Je niedriger der pH-Wert des Urins ist, desto stärker müssen die Nieren arbeiten. Daher wird die Säurebelastung, die durch solche Nahrungsmittel und Getränke auf die Nieren ausgeübt wird, als potenzielle Säure-Nierenbelastung bezeichnet.

Das Trinken von alkalischem Wasser kommt den Nieren zugute – der pH-Wert des Urins steigt und die Säurebelastung des Körpers sinkt. Durch die Erhöhung des pH-Wertes des Urins wird der pH-Wert des gesamten Körpers erhöht und die Nieren werden von sauren Giftstoffen befreit.

pH-Wert des Magens

Ein leerer Magen enthält nicht mehr als einen Teelöffel Magensäure, die bei der letzten Mahlzeit produziert wurde. Der Magen produziert bei der Nahrungsaufnahme nach Bedarf Säure. Der Magen produziert keine Säure, wenn eine Person Wasser trinkt.

Es ist sehr nützlich, Wasser auf nüchternen Magen zu trinken. Der pH-Wert steigt auf einen Wert von 5-6. Der erhöhte pH-Wert hat eine milde Antazida-Wirkung und führt zu einer Zunahme nützlicher Probiotika (guter Bakterien). Durch die Erhöhung des pH-Werts im Magen steigt der pH-Wert des Körpers, was zu einer gesunden Verdauung und einer Linderung der Symptome von Verdauungsstörungen führt.

pH-Wert des Unterhautfetts

Das Fettgewebe des Körpers hat einen sauren pH-Wert, da sich darin überschüssige Säuren ablagern. Der Körper muss Säure im Fettgewebe speichern, wenn sie nicht ausgeschieden oder auf andere Weise neutralisiert werden kann. Daher ist eine Verschiebung des pH-Werts des Körpers zur sauren Seite einer der Faktoren für Übergewicht.

Die positive Wirkung von alkalischem Wasser auf das Körpergewicht besteht darin, dass alkalisches Wasser dabei hilft, überschüssige Säure aus dem Gewebe zu entfernen, da es die Nieren effizienter arbeiten lässt. Dies trägt zur Gewichtskontrolle bei, da die Menge an Säure, die der Körper „speichern“ muss, stark reduziert wird. Alkalisches Wasser verbessert auch die Ergebnisse einer gesunden Ernährung und Bewegung, indem es dem Körper hilft, mit der überschüssigen Säure umzugehen, die beim Abnehmen durch das Fettgewebe entsteht.

Knochen

Knochen haben einen alkalischen pH-Wert, da sie hauptsächlich aus Kalzium bestehen. Ihr pH-Wert ist konstant, aber wenn das Blut eine pH-Wert-Anpassung benötigt, wird den Knochen Kalzium entzogen.

Der Nutzen von alkalischem Wasser für die Knochen besteht darin, dass es sie schützt, indem es die Menge an Säure reduziert, gegen die der Körper ankämpfen muss. Studien haben gezeigt, dass das Trinken von alkalischem Wasser die Knochenresorption – Osteoporose – reduziert.

pH-Wert der Leber

Die Leber hat einen leicht alkalischen pH-Wert, dessen Wert sowohl durch Nahrung als auch durch Getränke beeinflusst wird. Zucker und Alkohol müssen in der Leber abgebaut werden, was zu einem Säureüberschuss führt.

Zu den Vorteilen von alkalischem Wasser für die Leber gehört das Vorhandensein von Antioxidantien in diesem Wasser; Es wurde festgestellt, dass alkalisches Wasser die Arbeit von zwei Antioxidantien in der Leber fördert, die zu einer effektiveren Blutreinigung beitragen.

Körper-pH und alkalisches Wasser

Durch alkalisches Wasser können die Körperteile, die den pH-Wert des Blutes aufrechterhalten, effizienter funktionieren. Die Erhöhung des pH-Werts in den Körperteilen, die für die Aufrechterhaltung des Blut-pH-Werts verantwortlich sind, trägt dazu bei, dass diese Organe gesund bleiben und effizient funktionieren.

Zwischen den Mahlzeiten können Sie Ihrem Körper helfen, seinen pH-Wert zu normalisieren, indem Sie alkalisches Wasser trinken. Schon ein kleiner Anstieg des pH-Wertes kann große Auswirkungen auf Ihre Gesundheit haben.

Untersuchungen japanischer Wissenschaftler zufolge erhöht der pH-Wert des Trinkwassers, der im Bereich von 7 bis 8 liegt, die Lebenserwartung der Bevölkerung um 20 bis 30 %.

Je nach pH-Wert lässt sich Wasser in mehrere Gruppen einteilen:

Stark saures Wasser< 3
saures Wasser 3 - 5
leicht saures Wasser 5 - 6,5
neutrale Gewässer 6,5 - 7,5
leicht alkalisches Wasser 7,5 - 8,5
alkalisches Wasser 8,5 – 9,5
stark alkalisches Wasser > 9,5

Typischerweise liegt der pH-Wert von Leitungswasser in einem Bereich, in dem er die Verbraucherqualität des Wassers nicht direkt beeinträchtigt. In Flussgewässern liegt der pH-Wert üblicherweise im Bereich von 6,5–8,5, bei Niederschlägen bei 4,6–6,1, in Sümpfen bei 5,5–6,0 und in Meergewässern bei 7,9–8,3.

Die WHO bietet keinen medizinisch empfohlenen Wert für den pH-Wert an. Es ist bekannt, dass Wasser bei niedrigem pH-Wert stark ätzend ist und bei hohen Werten (pH>11) eine charakteristische Seifenigkeit und einen unangenehmen Geruch annimmt und Reizungen der Augen und der Haut verursachen kann. Daher wird davon ausgegangen, dass der optimale pH-Wert für Trink- und Brauchwasser im Bereich von 6 bis 9 liegt.

Interessant zu wissen: Der deutsche Biochemiker OTTO WARBURG, 1931 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet, bewies, dass Sauerstoffmangel (saurer pH-Wert)<7.0) в тканях приводит к изменению нормальных клеток в злокачественные.

Der Wissenschaftler entdeckte, dass Krebszellen in einer mit freiem Sauerstoff gesättigten Umgebung mit einem pH-Wert von 7,5 oder höher die Fähigkeit verlieren, sich zu entwickeln! Das heißt, wenn Körperflüssigkeiten sauer werden, wird die Krebsentstehung angeregt.

Seine Anhänger haben in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts bewiesen, dass jede pathogene Flora ab einem pH-Wert von 7,5 die Fähigkeit zur Fortpflanzung verliert und unser Immunsystem problemlos mit allen Angreifern zurechtkommt!

Um die Gesundheit zu erhalten und zu erhalten, benötigen wir richtig alkalisches Wasser (pH=7,5 und höher). Dadurch kann das Säure-Basen-Gleichgewicht der Körperflüssigkeiten besser aufrechterhalten werden, da die Hauptlebensumgebungen leicht alkalisch reagieren.

Bereits in einer neutralen biologischen Umgebung kann der Körper über eine erstaunliche Fähigkeit zur Selbstheilung verfügen.

Ich weiß nicht, wo man es bekommen kann das richtige Wasser ? Ich werde Ihnen sagen!

Beachten Sie:

Klicken Sie auf das „ Wissen„führt zu keinem finanziellen Aufwand oder Verpflichtungen.

Nur du Informieren Sie sich über die Verfügbarkeit des richtigen Wassers in Ihrer Nähe,

und auch Erhalten Sie die einmalige Gelegenheit, kostenlos Mitglied im Healthy People Club zu werden

und erhalten Sie 20 % Rabatt auf alle Angebote + kumulativen Bonus.

Treten Sie dem internationalen Gesundheitsclub Coral Club bei, erhalten Sie eine KOSTENLOSE Rabattkarte, die Möglichkeit zur Teilnahme an Werbeaktionen, einen kumulativen Bonus und andere Privilegien!

Chemisch kann der pH-Wert einer Lösung mithilfe von Säure-Base-Indikatoren bestimmt werden.

Säure-Base-Indikatoren sind organische Substanzen, deren Farbe vom Säuregehalt des Mediums abhängt.

Die häufigsten Indikatoren sind Lackmus, Methylorange und Phenolphthalein. Lackmus verfärbt sich in einer sauren Umgebung rot und in einer alkalischen Umgebung blau. Phenolphthalein ist in einer sauren Umgebung farblos, verfärbt sich jedoch in einer alkalischen Umgebung purpurrot. Methylorange wird in saurer Umgebung rot und in alkalischer Umgebung gelb.

In der Laborpraxis werden häufig mehrere Indikatoren gemischt und so ausgewählt, dass sich die Farbe der Mischung über einen weiten Bereich von pH-Werten ändert. Mit ihrer Hilfe können Sie den pH-Wert einer Lösung mit einer Genauigkeit von eins bestimmen. Diese Mischungen heißen universelle Indikatoren.

Es gibt spezielle Geräte – pH-Meter, mit denen Sie den pH-Wert von Lösungen im Bereich von 0 bis 14 mit einer Genauigkeit von 0,01 pH-Einheiten bestimmen können.

Hydrolyse von Salzen

Wenn einige Salze in Wasser gelöst werden, wird das Gleichgewicht des Wasserdissoziationsprozesses gestört und dementsprechend ändert sich der pH-Wert des Mediums. Dies liegt daran, dass Salze mit Wasser reagieren.

Hydrolyse von Salzen – chemische Austauschwechselwirkung gelöster Salzionen mit Wasser, die zur Bildung schwach dissoziierender Produkte (Moleküle schwacher Säuren oder Basen, Anionen saurer Salze oder Kationen basischer Salze) führt und mit einer Änderung des pH-Werts des Mediums einhergeht.

Betrachten wir den Hydrolyseprozess in Abhängigkeit von der Art der Basen und Säuren, die das Salz bilden.

Salze, die durch starke Säuren und starke Basen (NaCl, kno3, Na2so4 usw.) gebildet werden.

Sagen wir dass bei der Reaktion von Natriumchlorid mit Wasser eine Hydrolysereaktion unter Bildung einer Säure und einer Base stattfindet:

NaCl + H 2 O ↔ NaOH + HCl

Um eine korrekte Vorstellung von der Natur dieser Wechselwirkung zu erhalten, schreiben wir die Reaktionsgleichung in ionischer Form und berücksichtigen dabei, dass die einzige schwach dissoziierende Verbindung in diesem System Wasser ist:

Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -

Wenn identische Ionen auf der linken und rechten Seite der Gleichung gelöscht werden, bleibt die Wasserdissoziationsgleichung bestehen:

H 2 O ↔ H + + OH -

Wie Sie sehen können, enthält die Lösung im Vergleich zu ihrem Gehalt in Wasser keine überschüssigen H + - oder OH - -Ionen. Darüber hinaus entstehen keine weiteren schwach dissoziierenden oder schwerlöslichen Verbindungen. Daraus schließen wir Salze, die durch starke Säuren und Basen gebildet werden, unterliegen keiner Hydrolyse, und die Reaktion von Lösungen dieser Salze ist die gleiche wie in Wasser, neutral (pH = 7).

Beim Aufstellen ionenmolekularer Gleichungen für Hydrolysereaktionen ist es notwendig:

1) Schreiben Sie die Salzdissoziationsgleichung auf;

2) Bestimmen Sie die Art des Kations und Anions (finden Sie das Kation einer schwachen Base oder das Anion einer schwachen Säure);

3) Schreiben Sie die ionisch-molekulare Gleichung der Reaktion auf und berücksichtigen Sie dabei, dass Wasser ein schwacher Elektrolyt ist und dass die Ladungssumme auf beiden Seiten der Gleichung gleich sein sollte.

Salze, die aus einer schwachen Säure und einer starken Base bestehen

(N / A 2 CO 3 , K 2 S, CH 3 COONA Und usw. .)

Betrachten Sie die Hydrolysereaktion von Natriumacetat. Dieses Salz in Lösung zerfällt in Ionen: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;

Na + ist das Kation einer starken Base, CH 3 COO – ist das Anion einer schwachen Säure.

Na + -Kationen können keine Wasserionen binden, da NaOH, eine starke Base, vollständig in Ionen zerfällt. Anionen schwacher Essigsäure CH 3 COO – binden Wasserstoffionen unter Bildung leicht dissoziierter Essigsäure:

CH 3 COO - + HON ↔ CH 3 COOH + OH -

Es ist zu erkennen, dass durch die Hydrolyse von CH 3 COONa ein Überschuss an Hydroxidionen in der Lösung gebildet wurde und die Reaktion des Mediums alkalisch wurde (pH > 7).

Daraus können wir schließen Salze, die aus einer schwachen Säure und einer starken Base gebildet werden, werden am Anion hydrolysiert ( Ein N - ). In diesem Fall binden die Salzanionen H-Ionen + , und OH-Ionen reichern sich in der Lösung an - , was ein alkalisches Milieu (pH>7) verursacht:

An n - + HOH ↔ Han (n -1)- + OH - , (bei n=1 entsteht HAn – eine schwache Säure).

Die Hydrolyse von Salzen, die aus di- und tribasischen schwachen Säuren und starken Basen gebildet werden, verläuft schrittweise

Betrachten wir die Hydrolyse von Kaliumsulfid. K 2 S dissoziiert in Lösung:

K 2 S ↔ 2K + + S 2- ;

K + ist das Kation einer starken Base, S 2 ist das Anion einer schwachen Säure.

Kaliumkationen nehmen an der Hydrolysereaktion nicht teil; nur schwache Hydrosulfidanionen interagieren mit Wasser. Bei dieser Reaktion ist der erste Schritt die Bildung schwach dissoziierender HS-Ionen und der zweite Schritt die Bildung einer schwachen Säure H 2 S:

1. Stufe: S 2- + HOH ↔ HS - + OH - ;

2. Stufe: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH - .

Die in der ersten Hydrolysestufe gebildeten OH-Ionen verringern die Wahrscheinlichkeit einer Hydrolyse in der nächsten Stufe erheblich. Daher ist ein Prozess, der nur in der ersten Stufe abläuft, meist von praktischer Bedeutung, die sich in der Regel auf die Beurteilung der Hydrolyse von Salzen unter Normalbedingungen beschränkt.

Unter Hydrolyse versteht man die Wechselwirkung von Stoffen mit Wasser, wodurch sich die Lösungsumgebung verändert.

Kationen und Anionen schwacher Elektrolyte sind in der Lage, mit Wasser zu stabilen, leicht dissoziierbaren Verbindungen oder Ionen zu interagieren, wodurch sich die Lösungsumgebung verändert. Die Formeln für Wasser in Hydrolysegleichungen werden normalerweise als H-OH geschrieben. Bei der Reaktion mit Wasser entfernen Kationen schwacher Basen Hydroxylionen aus dem Wasser und es entsteht überschüssiges H + in der Lösung. Die Lösungsumgebung wird sauer. Anionen schwacher Säuren ziehen H + aus Wasser an und die Reaktion des Mediums wird alkalisch.

In der anorganischen Chemie hat man es am häufigsten mit der Hydrolyse von Salzen zu tun, d. h. mit der Austauschwechselwirkung von Salzionen mit Wassermolekülen im Prozess ihrer Auflösung. Für die Hydrolyse gibt es 4 Möglichkeiten.

1. Ein Salz entsteht aus einer starken Base und einer starken Säure.

Dieses Salz unterliegt praktisch keiner Hydrolyse. In diesem Fall wird das Gleichgewicht der Wasserdissoziation in Gegenwart von Salzionen nahezu nicht gestört, daher ist das Medium bei pH = 7 neutral.

Na + + H 2 O Cl ‑ + H 2 O

2. Wenn ein Salz aus einem Kation einer starken Base und einem Anion einer schwachen Säure gebildet wird, dann findet am Anion Hydrolyse statt.

Na 2 CO 3 + HOH NaHCO 3 + NaOH

Da sich OH-Ionen in der Lösung ansammeln, ist das Medium alkalisch, pH>7.

3. Wenn ein Salz aus einem Kation einer schwachen Base und einem Anion einer starken Säure gebildet wird, erfolgt die Hydrolyse entlang des Kations.

Cu 2+ + HOH CuOH + + H +

СuCl 2 + HOH CuOHCl + HCl

Da sich H+-Ionen in der Lösung ansammeln, ist das Medium sauer, pH-Wert<7.

4. Ein Salz, das aus einem Kation einer schwachen Base und einem Anion einer schwachen Säure gebildet wird, unterliegt einer Hydrolyse sowohl des Kations als auch des Anions.

CH 3 COONH 4 + HOH NH 4 OH + CH 3 COOH

CH3COO‑+
+ HOH NH 4 OH + CH 3 COOH

Lösungen solcher Salze haben entweder ein leicht saures oder leicht alkalisches Milieu, d.h. der pH-Wert liegt nahe bei 7. Die Reaktion des Mediums hängt vom Verhältnis der Dissoziationskonstanten von Säure und Base ab. Die Hydrolyse von Salzen, die durch sehr schwache Säuren und Basen gebildet werden, ist praktisch irreversibel. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Sulfide und Carbonate von Aluminium, Chrom und Eisen.

Al 2 S 3 + 3HOH 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Bei der Bestimmung des Mediums einer Salzlösung ist zu berücksichtigen, dass das Medium der Lösung durch die starke Komponente bestimmt wird. Wenn das Salz durch eine Säure gebildet wird, die ein starker Elektrolyt ist, ist die Lösung sauer. Wenn die Base ein starker Elektrolyt ist, dann ist sie alkalisch.

Beispiel. Die Lösung weist ein alkalisches Milieu auf

1) Pb(NO 3) 2; 2) Na 2 CO 3 ; 3) NaCl; 4) NaNO3

1) Pb(NO 3) 2 Blei(II)nitrat. Salz entsteht durch eine schwache Base und starke Säure, bedeutet die Lösungsumgebung sauer.

2) Na 2 CO 3 Natriumcarbonat. Es bildete sich Salz starkes Fundament und eine schwache Säure, also das Lösungsmedium alkalisch.

3) NaCl; 4) NaNO 3 Salze werden aus der starken Base NaOH und den starken Säuren HCl und HNO 3 gebildet. Das Lösungsmedium ist neutral.

Korrekte Antwort 2) Na 2 CO 3

In die Salzlösungen wurde Indikatorpapier getaucht. In Lösungen von NaCl und NaNO 3 änderte es seine Farbe nicht, was die Lösungsumgebung bedeutet neutral. In Lösung wird Pb(NO 3) 2 rot, das Lösungsmedium sauer. In einer Lösung färbt sich Na 2 CO 3 blau, das Lösungsmedium alkalisch.

Vorlesung: Hydrolyse von Salzen. Wässrige Lösungsumgebung: sauer, neutral, alkalisch

Wir untersuchen weiterhin die Muster chemischer Reaktionen. Beim Studium des Themas haben Sie erfahren, dass sich bei der elektrolytischen Dissoziation in einer wässrigen Lösung die Partikel der an der Reaktion beteiligten Stoffe in Wasser auflösen. Das ist Hydrolyse. Ihr sind verschiedene anorganische und organische Stoffe, insbesondere Salze, ausgesetzt. Ohne den Prozess der Salzhydrolyse zu verstehen, können Sie die in lebenden Organismen auftretenden Phänomene nicht erklären.

Das Wesen der Salzhydrolyse beruht auf dem Austauschprozess der Wechselwirkung von Ionen (Kationen und Anionen) des Salzes mit Wassermolekülen. Dadurch entsteht ein schwacher Elektrolyt – eine wenig dissoziierende Verbindung. In einer wässrigen Lösung tritt ein Überschuss an freien H+- oder OH--Ionen auf. Denken Sie daran, bei der Dissoziation welcher Elektrolyte entstehen H+-Ionen und welche OH--Ionen. Wie Sie vermutet haben, handelt es sich im ersten Fall um eine Säure, was bedeutet, dass ein wässriges Medium mit H + -Ionen sauer ist. Im zweiten Fall alkalisch. Im Wasser selbst ist das Medium neutral, da es leicht in H+- und OH-Ionen gleicher Konzentration dissoziiert.

Die Beschaffenheit der Umgebung kann anhand von Indikatoren ermittelt werden. Phenolphthalein erkennt eine alkalische Umgebung und färbt die Lösung purpurrot. Lackmus wird rot, wenn er Säure ausgesetzt wird, bleibt jedoch blau, wenn er Alkali ausgesetzt wird. Methylorange ist orange, wird in alkalischer Umgebung gelb und in saurer Umgebung rosa. Die Art der Hydrolyse hängt von der Art des Salzes ab.

Arten von Salzen

Jedes Salz kann also das Zusammenspiel einer Säure und einer Base sein, die, wie Sie verstehen, stark und schwach sein kann. Stark sind solche, deren Dissoziationsgrad α nahezu 100 % beträgt. Es ist zu beachten, dass schwefelhaltige (H 2 SO 3) und Phosphorsäure (H 3 PO 4) häufig als mittelstarke Säuren eingestuft werden. Bei der Lösung von Hydrolyseproblemen sind diese Säuren als schwach einzustufen.

Säuren:

Stark: HCl; HBr; Hl; HNO3; HClO4; H2SO4. Ihre sauren Rückstände interagieren nicht mit Wasser.

Schwach: HF; H2CO3; H 2 SiO 3 ; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; organische Säuren. Und ihre sauren Rückstände interagieren mit Wasser und entziehen seinen Molekülen Wasserstoffkationen H+.

Gründe dafür:

Stark: lösliche Metallhydroxide; Ca(OH)2; Sr(OH)2. Ihre Metallkationen interagieren nicht mit Wasser.

Schwach: unlösliche Metallhydroxide; Ammoniumhydroxid (NH 4 OH). Und Metallkationen interagieren hier mit Wasser.

Lassen Sie uns auf der Grundlage dieses Materials überlegenArten von Salzen :

Salze mit einer starken Base und einer starken Säure. Zum Beispiel: Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4. Eigenschaften: Wechselwirken nicht mit Wasser und unterliegen daher keiner Hydrolyse. Lösungen solcher Salze haben eine neutrale Reaktionsumgebung.

Salze mit einer starken Base und einer schwachen Säure. Zum Beispiel: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. Eigenschaften: Die sauren Reste dieser Salze interagieren mit Wasser, es kommt zu Hydrolyse am Anion. Das Medium wässriger Lösungen ist alkalisch.

Salze mit einer schwachen Base und einer starken Säure. Zum Beispiel: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4. Merkmale: Nur Metallkationen interagieren mit Wasser, es kommt zur Hydrolyse des Kations. Die Umgebung ist sauer.

Salze mit einer schwachen Base und einer schwachen Säure. Zum Beispiel: CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, HCOONH 4. Merkmale: Sowohl Kationen als auch Anionen saurer Reste interagieren mit Wasser, Hydrolyse tritt am Kation und Anion auf.

Ein Beispiel für die Hydrolyse an einem Kation und die Bildung eines sauren Mediums:

Hydrolyse von Eisenchlorid FeCl 2

FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(Molekülgleichung)

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (vollständige Ionengleichung)

Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (kurze Ionengleichung)

Ein Beispiel für die Hydrolyse durch ein Anion und die Bildung einer alkalischen Umgebung:

Hydrolyse von Natriumacetat CH 3 COONA

CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(Molekülgleichung)

Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (vollständige Ionengleichung)

CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(kurze Ionengleichung)

Beispiel einer Co-Hydrolyse:

• Hydrolyse von Aluminiumsulfid Al2S 3

Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S

In diesem Fall liegt eine vollständige Hydrolyse vor, die auftritt, wenn das Salz aus einer schwach unlöslichen oder flüchtigen Base und einer schwach unlöslichen oder flüchtigen Säure gebildet wird. In der Löslichkeitstabelle sind solche Salze mit Strichen versehen. Wenn bei einer Ionenaustauschreaktion ein Salz entsteht, das in einer wässrigen Lösung nicht vorkommt, müssen Sie die Reaktion dieses Salzes mit Wasser aufschreiben.

Zum Beispiel:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ Fe 2 (CO 3) 3+ 6NaCl

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2

Wir addieren diese beiden Gleichungen und reduzieren, was sich auf der linken und rechten Seite wiederholt:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2

Wir untersuchen die Wirkung eines universellen Indikators auf Lösungen bestimmter Salze

Wie wir sehen können, ist das Medium der ersten Lösung neutral (pH = 7), das zweite ist sauer (pH).< 7), третьего щелочная (рН >7). Wie können wir eine so interessante Tatsache erklären? 🙂

Erinnern wir uns zunächst daran, was der pH-Wert ist und wovon er abhängt.

pH ist ein Wasserstoffindex, ein Maß für die Konzentration von Wasserstoffionen in einer Lösung (nach den Anfangsbuchstaben der lateinischen Wörter potentiahydrogeni – die Stärke des Wasserstoffs).

Der pH-Wert wird als negativer Dezimallogarithmus der Wasserstoffionenkonzentration berechnet, ausgedrückt in Mol pro Liter:

In reinem Wasser bei 25 °C sind die Konzentrationen von Wasserstoffionen und Hydroxidionen gleich und betragen 10 -7 mol/l (pH = 7).

Wenn die Konzentrationen beider Ionenarten in einer Lösung gleich sind, ist die Lösung neutral. Wenn > die Lösung sauer ist, und wenn > sie alkalisch ist.

Was verursacht eine Verletzung der Gleichheit der Konzentrationen von Wasserstoffionen und Hydroxidionen in einigen wässrigen Salzlösungen?

Tatsache ist, dass es zu einer Verschiebung des Gleichgewichts der Wasserdissoziation aufgrund der Bindung eines seiner Ionen ( oder ) mit Salzionen unter Bildung eines leicht dissoziierten, schwer löslichen oder flüchtigen Produkts kommt. Dies ist die Essenz der Hydrolyse.

- Dies ist die chemische Wechselwirkung von Salzionen mit Wasserionen, die zur Bildung eines schwachen Elektrolyten führt – einer Säure (oder eines sauren Salzes) oder einer Base (oder eines basischen Salzes).

Das Wort „Hydrolyse“ bedeutet Zersetzung durch Wasser („hydro“ – Wasser, „lysis“ – Zersetzung).

Je nachdem, welches Salzion mit Wasser wechselwirkt, werden drei Arten der Hydrolyse unterschieden:

1. Hydrolyse durch Kation (nur das Kation reagiert mit Wasser);
2. Hydrolyse durch Anion (nur das Anion reagiert mit Wasser);
3. gemeinsame Hydrolyse – Hydrolyse am Kation und am Anion (sowohl das Kation als auch das Anion reagieren mit Wasser).

Jedes Salz kann als Produkt betrachtet werden, das durch die Wechselwirkung einer Base und einer Säure entsteht:

Hydrolyse eines Salzes ist die Wechselwirkung seiner Ionen mit Wasser, die zum Auftreten einer sauren oder alkalischen Umgebung führt, jedoch nicht mit der Bildung von Niederschlag oder Gas einhergeht.
Der Hydrolyseprozess erfolgt nur unter Beteiligung löslich Salze und besteht aus zwei Stufen:
1)Dissoziation Salze in Lösung - irreversibel Reaktion (Dissoziationsgrad oder 100 %);
2) eigentlich , d.h. Wechselwirkung von Salzionen mit Wasser, - reversibel Reaktion (Hydrolysegrad ˂ 1, bzw. 100 %)
Die Gleichungen der 1. und 2. Stufe – die erste davon ist irreversibel, die zweite ist reversibel – man kann sie nicht addieren!
Beachten Sie, dass Salze durch Kationen gebildet werden Alkalien und Anionen stark Säuren unterliegen keiner Hydrolyse; sie dissoziieren nur, wenn sie in Wasser gelöst werden. In Lösungen der Salze KCl, NaNO 3, NaSO 4 und BaI ist das Medium neutral.

Hydrolyse durch Anion

Im Falle einer Interaktion Anionen Aufgelöstes Salz mit Wasser nennt man den Vorgang Hydrolyse von Salz am Anion.
1) KNO 2 = K + + NO 2 - (Dissoziation)
2) NO 2 - + H 2 O ↔ HNO 2 + OH - (Hydrolyse)
Die Dissoziation des KNO 2-Salzes erfolgt vollständig, die Hydrolyse des NO 2-Anions erfolgt in sehr geringem Maße (bei einer 0,1 M Lösung - um 0,0014 %), aber dies reicht aus, damit die Lösung entsteht alkalisch(Unter den Hydrolyseprodukten befindet sich ein OH-Ion), es enthält P H = 8,14.
Anionen werden nur hydrolysiert schwach Säuren (in diesem Beispiel das Nitrition NO 2, entsprechend der schwachen salpetrigen Säure HNO 2). Das Anion einer schwachen Säure zieht das im Wasser vorhandene Wasserstoffkation an und bildet ein Molekül dieser Säure, während das Hydroxidion frei bleibt:
NO 2 - + H 2 O (H +, OH -) ↔ HNO 2 + OH -
Beispiele:
a) NaClO = Na + + ClO -
ClO - + H 2 O ↔ HClO + OH -
b) LiCN = Li + + CN -
CN - + H 2 O ↔ HCN + OH -
c) Na 2 CO 3 = 2Na + + CO 3 2-
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 — + OH —
d) K 3 PO 4 = 3K + + PO 4 3-
PO 4 3- + H 2 O ↔ HPO 4 2- + OH —
e) BaS = Ba 2+ + S 2-
S 2- + H 2 O ↔ HS — + OH —
Bitte beachten Sie, dass Sie in den Beispielen (c-e) die Anzahl der Wassermoleküle nicht erhöhen können und anstelle von Hydroanionen (HCO 3, HPO 4, HS) die Formeln der entsprechenden Säuren (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S) schreiben ). Die Hydrolyse ist eine reversible Reaktion und kann nicht „bis zum Ende“ (bis zur Bildung von Säure) ablaufen.
Wenn eine so instabile Säure wie H 2 CO 3 in einer Lösung ihres Salzes NaCO 3 gebildet würde, würde die Freisetzung von CO 2 -Gas aus der Lösung beobachtet werden (H 2 CO 3 = CO 2 + H 2 O). Beim Auflösen von Soda in Wasser entsteht jedoch eine transparente Lösung ohne Gasentwicklung, was ein Beweis für die unvollständige Hydrolyse des Anions ist, da in der Lösung nur Kohlensäurehydranionen HCO 3 - auftreten.
Der Grad der Hydrolyse des Salzes durch Anionen hängt vom Dissoziationsgrad des Hydrolyseprodukts – der Säure – ab. Je schwächer die Säure, desto höher ist der Hydrolysegrad. Beispielsweise werden CO 3 2-, PO 4 3- und S 2-Ionen stärker hydrolysiert als das NO 2-Ion, da die Dissoziation von H 2 CO 3 und H 2 S in der 2. Stufe erfolgt und H 3 PO 4 verläuft in der 3. Stufe deutlich langsamer als die Dissoziation der Säure HNO 2. Daher werden Lösungen beispielsweise Na 2 CO 3, K 3 PO 4 und BaS sein stark alkalisch(was leicht daran zu erkennen ist, wie seifig sich die Limonade anfühlt) .

Ein Überschuss an OH-Ionen in einer Lösung kann leicht mit einem Indikator nachgewiesen oder mit speziellen Geräten (pH-Meter) gemessen werden.
Wenn in einer konzentrierten Lösung eines Salzes, das durch das Anion stark hydrolysiert wird,
B. Na 2 CO 3, Aluminium hinzufügen, dann reagiert letzteres (aufgrund der Amphoterizität) mit Alkali und es wird die Freisetzung von Wasserstoff beobachtet. Dies ist ein zusätzlicher Beweis für die Hydrolyse, da wir der Sodalösung kein NaOH-Alkali zugesetzt haben!

Achten Sie besonders auf Salze mittelstarker Säuren – Orthophosphorsäure und Schwefelsäure. Im ersten Schritt dissoziieren diese Säuren recht gut, sodass ihre sauren Salze keiner Hydrolyse unterliegen und die Lösungsumgebung solcher Salze sauer ist (aufgrund des Vorhandenseins eines Wasserstoffkations im Salz). Und mittlere Salze hydrolysieren am Anion – das Medium ist alkalisch. Hydrosulfite, Hydrogenphosphate und Dihydrogenphosphate hydrolysieren also nicht am Anion, das Medium ist sauer. Sulfite und Phosphate werden durch Anionen hydrolysiert, das Medium ist alkalisch.

Hydrolyse durch Kation

Wenn ein gelöstes Salzkation mit Wasser interagiert, spricht man von einem Prozess
Hydrolyse von Salz am Kation

1) Ni(NO 3) 2 = Ni 2+ + 2NO 3 − (Dissoziation)
2) Ni 2+ + H 2 O ↔ NiOH + + H + (Hydrolyse)

Die Dissoziation des Ni(NO 3) 2-Salzes erfolgt vollständig, die Hydrolyse des Ni 2+-Kations erfolgt in sehr geringem Maße (bei einer 0,1 M Lösung - um 0,001 %), aber das reicht aus, um das Medium sauer zu machen (Das H + -Ion ist unter den Hydrolyseprodukten vorhanden).

Nur Kationen schwerlöslicher basischer und amphoterer Hydroxide sowie Ammoniumkationen werden hydrolysiert NH4+. Das Metallkation spaltet das Hydroxidion vom Wassermolekül ab und setzt das Wasserstoffkation H+ frei.

Durch die Hydrolyse bildet das Ammoniumkation eine schwache Base – Ammoniakhydrat und ein Wasserstoffkation:

NH 4 + + H 2 O ↔ NH 3 H 2 O + H +

Bitte beachten Sie, dass Sie die Anzahl der Wassermoleküle nicht erhöhen und Hydroxidformeln (z. B. Ni(OH) 2) anstelle von Hydroxokationen (z. B. NiOH +) schreiben können. Würden sich Hydroxide bilden, würde sich aus den Salzlösungen ein Niederschlag bilden, der nicht beobachtet wird (diese Salze bilden transparente Lösungen).
Überschüssige Wasserstoffkationen können leicht mit einem Indikator nachgewiesen oder mit speziellen Geräten gemessen werden. Magnesium oder Zink werden zu einer konzentrierten Lösung eines Salzes gegeben, das durch das Kation stark hydrolysiert wird, und diese reagieren mit der Säure unter Freisetzung von Wasserstoff.

Wenn das Salz unlöslich ist, findet keine Hydrolyse statt, da die Ionen nicht mit Wasser interagieren.