Typische Fehler — was oft schiefgeht

So wird oft gerechnet: „Chlorwasserstoff zerfällt in Wasser in ein H-Atom und ein Cl-Atom.“

Richtig ist: HCl gibt nur den Kern \(\mathrm{H^+}\) an ein Wassermolekül ab; das bindende Elektronenpaar bleibt beim Chlor: \(\mathrm{HCl + H_2O \longrightarrow H_3O^+ + Cl^-}\).

Proton = H ohne Elektron. Es sitzt sofort an einem Wassermolekül.

So wird oft gerechnet: „In Salzsäure schwimmen HCl-Moleküle zwischen den Wassermolekülen.“

Richtig ist: Salzsäure ist die Lösung nach der Reaktion: Sie enthält \(\mathrm{H_3O^+}\)- und \(\mathrm{Cl^-}\)-Ionen, praktisch keine HCl-Moleküle — deshalb leitet sie den Strom.

Chlorwasserstoff = Gas aus Molekülen. Salzsäure = Ionenlösung.

So wird oft gerechnet: „Das Natrium-Ion in der Natronlauge nimmt die Protonen auf.“

Richtig ist: Die Base ist das Hydroxid-Ion \(\mathrm{OH^-}\) mit seinen freien Elektronenpaaren. \(\mathrm{Na^+}\) hat kein freies Außen-Elektronenpaar und ist nur Zuschauer.

Base = Teilchen mit freiem Elektronenpaar. Lauge = Lösung mit OH⁻.

So wird oft gerechnet: „\(\mathrm{NH_3}\) hat drei H-Atome, also ist Ammoniak eine Säure.“

Richtig ist: Ammoniak nimmt in Wasser ein Proton auf und ist eine Base. Ob ein Teilchen Säure ist, hängt von der polaren X–H-Bindung und vom Partner ab, nicht von der Formel allein.

Die Rolle entscheidet: abgeben = Säure, aufnehmen = Base.

So wird oft gerechnet: „Schwefelsäure und Sulfat-Ion bilden ein korrespondierendes Säure-Base-Paar.“

Richtig ist: Zwischen \(\mathrm{H_2SO_4}\) und \(\mathrm{SO_4^{2-}}\) liegen zwei Protonen. Korrespondierend sind \(\mathrm{H_2SO_4/HSO_4^-}\) und \(\mathrm{HSO_4^-/SO_4^{2-}}\).

Ein Paar = ein Proton = eine Ladung Unterschied.

So wird oft gerechnet: \(\mathrm{HCl + H_2O \longrightarrow Cl^- + H_3O^+}\): Paare \(\mathrm{HCl/H_2O}\) und \(\mathrm{Cl^-/H_3O^+}\).

Richtig ist: Die Nachbarn links sind die Reaktionspartner. Paare: \(\mathrm{HCl/Cl^-}\) und \(\mathrm{H_3O^+/H_2O}\) — Säure 1 gehört zu Base 1 auf der anderen Pfeilseite.

Säure 1 → Base 1, Base 2 → Säure 2: immer über den Pfeil.

So wird oft gerechnet: „Eine Lösung mit pH 2 ist doppelt so sauer wie eine mit pH 4.“

Richtig ist: \(10^{-2} : 10^{-4} = 100\): Die Lösung mit pH 2 enthält 100-mal so viele Oxonium-Ionen pro Liter. Und: Der kleinere pH-Wert ist der saurere.

Jede pH-Stufe ist ein Faktor 10 — kleiner pH, mehr H₃O⁺.

So wird oft gerechnet: \(c(\mathrm{OH^-}) = 0{,}01\,\mathrm{mol/L} = 10^{-2}\,\mathrm{mol/L}\), also pH 2.

Richtig ist: \(c(\mathrm{H_3O^+}) = \dfrac{10^{-14}}{10^{-2}} = 10^{-12}\,\mathrm{mol/L}\), also pH 12. Eine Lauge kann nie einen pH-Wert unter 7 haben.

Bei Laugen: pH = 14 − Exponent von c(OH⁻).

So wird oft gerechnet: Salzsäure mit pH 5 wird 1 : 1000 verdünnt: „pH 5 + 3 = pH 8.“

Richtig ist: Durch Verdünnen wird eine Säure nie basisch. Das Wasser liefert selbst \(10^{-7}\,\mathrm{mol/L}\) Oxonium-Ionen (Autoprotolyse); der pH-Wert nähert sich 7 nur an (hier knapp unter 7).

Verdünnen schiebt den pH-Wert Richtung 7 — nie darüber hinaus.

So wird oft gerechnet: „Salzsäure und Natronlauge neutralisieren sich zu reinem Wasser.“

Richtig ist: Nur \(\mathrm{H_3O^+}\) und \(\mathrm{OH^-}\) werden zu Wasser. \(\mathrm{Na^+}\) und \(\mathrm{Cl^-}\) bleiben gelöst — es entsteht Kochsalzlösung, beim Eindampfen Kochsalz.

Säure + Lauge → Salzlösung + Wasser.

So wird oft gerechnet: 20 mL Schwefelsäure (\(c = 0{,}1\,\mathrm{mol/L}\)) brauchen 20 mL Natronlauge (\(c = 0{,}1\,\mathrm{mol/L}\)).

Richtig ist: Jedes \(\mathrm{H_2SO_4}\) gibt zwei Protonen ab: \(n(\mathrm{H_3O^+}) = 2\cdot 2\,\mathrm{mmol} = 4\,\mathrm{mmol}\), also 40 mL Natronlauge.

Protonen zählen: n(H₃O⁺) = 2 · n(H₂SO₄).

So wird oft gerechnet: Calciumnitrat: „\(\mathrm{CaNO_{32}}\)“; Magnesiumsulfat: „\(\mathrm{Mg_2(SO_4)_2}\)“.

Richtig ist: \(\mathrm{Ca(NO_3)_2}\) — zwei ganze Nitrat-Ionen in Klammern. \(\mathrm{MgSO_4}\) — die Formel nennt das kleinste Verhältnis 1 : 1.

Ladungen ausgleichen, Klammern setzen, dann kürzen.