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Chemie

Ionen in sauren und alkalischen Lösungen

Saure Lösungen enthalten Oxonium-Ionen, alkalische Lösungen Hydroxid-Ionen. Diese Ionen bestimmen die Eigenschaften.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann erklären, warum manche Lösungen den Strom leiten.
  • Ich kenne H₃O⁺ und OH⁻ als Teilchen saurer und alkalischer Lösungen.
  • Ich kann erklären, warum eine leitende Lösung nicht sauer sein muss.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Sauer, neutral, alkalisch: Indikatoren und pH-Skala

Reines Wasser leitet den Strom kaum. Salzsäure und Natronlauge leiten ihn gut. Strom fließt nur, wenn geladene Teilchen beweglich sind. Das sind Ionen. Ein Ion ist ein Teilchen mit einer elektrischen Ladung. Saure Lösungen enthalten Oxonium-Ionen (H₃O⁺), auch hydratisierte Wasserstoff-Ionen genannt. Sie entstehen, wenn ein Stoff wie Chlorwasserstoff mit Wasser reagiert. Alkalische Lösungen enthalten Hydroxid-Ionen (OH⁻). Natronlauge enthält zusätzlich Natrium-Ionen (Na⁺). Das saure Verhalten kommt von den H₃O⁺-Ionen, das alkalische von den OH⁻-Ionen. Eine Zuckerlösung leitet den Strom nicht, denn Zucker bildet keine Ionen. Leitfähigkeitsversuche mit Netzgerät macht nur die Lehrkraft. Arbeite nie mit Strom aus der Steckdose.

Lösungenthält Ionenleitet den StromArt
destilliertes Wasserkaumkaumneutral
SalzsäureH₃O⁺ und Cl⁻jasauer
NatronlaugeNa⁺ und OH⁻jaalkalisch
KochsalzlösungNa⁺ und Cl⁻janeutral
Zuckerlösungkeineneinneutral

Eine Leitfähigkeitsmessung auswerten

  1. Beobachtung: Die Lampe leuchtet bei Salzsäure, Natronlauge und Kochsalzlösung. Bei Zuckerlösung und destilliertem Wasser leuchtet sie nicht.
  2. Schluss: In den leitenden Lösungen gibt es bewegliche Ionen.
  3. Aber: Kochsalzlösung leitet und ist neutral. Leitfähigkeit allein zeigt nicht sauer oder alkalisch.
  4. Entscheidend ist, welche Ionen im Überschuss sind: H₃O⁺ macht sauer, OH⁻ macht alkalisch.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Ionen sind geladene Teilchen.

Sie leiten den Strom.

H₃O⁺ macht sauer, OH⁻ macht alkalisch.

Ein Beispiel

Beispiel

Salzwasser leitet den Strom, Zuckerwasser nicht. Im Salzwasser schwimmen Ionen, im Zuckerwasser nur ungeladene Zuckermoleküle.

Schritt für Schritt

Wir ordnen eine Lösung ein

  1. Leitet die Lösung? Wenn ja, enthält sie Ionen.
  2. Gib einen Indikator zu. Rot: H₃O⁺ im Überschuss.
  3. Blaugrün: OH⁻ im Überschuss.
  4. Violett oder grün: gleich viele, die Lösung ist neutral.

Mit einem Bild erklärt

TeilchenNameWirkung
H₃O⁺Oxonium-Ionmacht sauer
OH⁻Hydroxid-Ionmacht alkalisch
gleich viele von beiden–neutral

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Welche Lösung leitet den elektrischen Strom nicht?
Lösung ansehen

Lösung: Zuckerlösung

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Welches Ion ist in jeder sauren Lösung im Überschuss vorhanden?
Lösung ansehen

Lösung: H₃O⁺

Was alkalische Lösungen können

Alkalische Lösungen haben typische Eigenschaften. Sie färben Indikatoren wie Rotkohlsaft blaugrün und leiten den Strom. Konzentrierte alkalische Lösungen zersetzen Fette und Eiweiße. Haare und Haut bestehen zu einem großen Teil aus Eiweiß. Deshalb sind konzentrierte Laugen ätzend und fühlen sich zwischen den Fingern seifig an. Das prüfst du nie selbst.

Viele Rohrreiniger nutzen diese Wirkung. Sie enthalten festes Natriumhydroxid. Im Wasser des Abflusses entsteht Natronlauge. Sie löst Fettreste und Haare. Beim Lösen wird die Mischung sehr heiß. Die Gleichung dazu lautet: NaOH (fest) → Na⁺ (gelöst) + OH⁻ (gelöst). Auch Seifenlösung ist alkalisch, aber nur schwach (pH etwa 9 bis 10).

Saure Lösungen erkennst du an anderen Reaktionen: Sie reagieren mit unedlen Metallen wie Magnesium zu Wasserstoff und mit Kalk zu Kohlenstoffdioxid. Rohrreiniger fasst nur ein Erwachsener an, mit Schutzbrille und Handschuhen. Man mischt ihn nie mit anderen Reinigern.

Typische Eigenschaften saurer und alkalischer Lösungen.
Eigenschaftsaure Lösungalkalische Lösung
Teilchen im ÜberschussH₃O⁺OH⁻
pH-Wertunter 7über 7
Rotkohlsaftrotblaugrün
leitet den Stromjaja
mit MagnesiumWasserstoff entstehtkeine sichtbare Reaktion
mit Kalkschäumt, Kohlenstoffdioxid entstehtkeine Reaktion
typischer Alltagsnutzenlöst Kalk (Kalkentferner)löst Fett und Haare (Rohrreiniger)
Üben

Jetzt du: Sauer oder alkalisch – welche Eigenschaft?

Jetzt probierst du es allein.

Frage 1 Eine Lösung löst Haare und Fett im Abfluss. Ist sie eher sauer oder alkalisch?
Zeig mir den ersten Schritt

Denk an den Rohrreiniger.

Lösung ansehen

Lösung: alkalisch

Frage 2 Eine Lösung schäumt auf Kalk, und es entsteht Kohlenstoffdioxid. Welche Art von Lösung ist das?
Zeig mir den ersten Schritt

Was macht ein Kalkentferner?

Lösung ansehen

Lösung: sauer

Frage 3 Eine Lösung färbt Rotkohlsaft blaugrün und leitet den Strom. Welche Ionen überwiegen?
Zeig mir den ersten Schritt

In welcher Art von Lösung wird Rotkohlsaft blaugrün?

Lösung ansehen

Lösung: OH⁻-Ionen

Tipp: Frage zwei Dinge: Leitet die Lösung? Das sagt, ob Ionen da sind. Welche Farbe hat der Indikator? Das sagt, welche Ionen überwiegen.

Merksatz: Saure Lösung: H₃O⁺-Ionen. Alkalische Lösung: OH⁻-Ionen. Ionen machen Lösungen leitfähig.

Typischer Fehler: Viele denken, Leitfähigkeit heiße sauer. Auch neutrale Salzlösungen leiten. Entscheidend sind H₃O⁺ (sauer) oder OH⁻ (alkalisch).

Prüfen

Mini-Quiz

6 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Eine Lösung leitet den Strom, weil sie bewegliche Ionen enthält.
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Lösung: Stimmt

Frage 2 Welches Teilchen ist in alkalischen Lösungen im Überschuss?
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Lösung: OH⁻

Frage 3 Warum leitet Kochsalzlösung, ist aber nicht sauer?
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Lösung: Sie enthält Ionen (Na⁺, Cl⁻), aber keinen Überschuss an H₃O⁺ oder OH⁻

Frage 4 Wie nennt man das Teilchen H₃O⁺?
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Lösung: Oxonium-Ion

Frage 5 Welche Ladung hat ein Hydroxid-Ion?
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Lösung: negativ

Frage 6 Welche Gleichung beschreibt, was beim Lösen von Natriumhydroxid in Wasser passiert?
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Lösung: NaOH (fest) → Na⁺ (gelöst) + OH⁻ (gelöst)

Geschafft

Ionen sind geladene Teilchen. Lösungen mit beweglichen Ionen leiten den Strom. Saure Lösungen enthalten H₃O⁺-Ionen, alkalische enthalten OH⁻-Ionen. Eine Lösung kann leiten und neutral sein.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Säuren und Laugen: pH und Neutralisation

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