Grundlagen
Eine Säure-Base Reaktion ist eine Protonenübergabe, auch Protolyse genannt. Dabei gibt die Säure ein Proton, ein H+ ab während die Base dieses H aufnimmt. Ein H+ kann jedoch nur abgegeben werden, wenn das Elektron des H sehr stark angezogen ist und das H somit leicht von der Säure getrennt werden kann, d.h. Säuren sind polare Stoffe. Die Säure wird dadurch zu einer Base, die Base wird zu einer Säure. Dadurch wird auch klar, dass jede Säure eine korrespondierende Base hat, als auch jede Base eine korrespondierende Säure hat, z.B. HNO3 (Salpetersäure) wird zu NO3- (Nitrat-Ion). Manche Stoffe können sowohl eine Säure als auch eine Base sein, diese nennt man Ampholyte, ein wichtiges Beispiel dafür ist H2O (wichtig für pH-Wert). Wie die Reaktion abläuft, hängt vom Reaktionspartner ab. Denn: Es reagiert immer die stärkste Säure mit der stärksten Base. Die Stärke einer Säure ist durch den pKS-Wert gegeben. Je tiefer dieser Wert, desto stärker die Säure. Die Stärke einer Base ist durch den pKB-Wert gegeben. Ein tiefer pKB-Wert bedeutet eine starke Base. Dabei gilt bei einem korrespondierenden Säure-Basen-Paar: pKS+pKB=14. So wird Wasser, wenn es mit einer starken Säure reagiert zu einer Base und es entsteht H3O+ (siehe dazu pH-Wert). Die meisten Säuren sind ausserdem in Wasser gelöst und somit dort eigentlich gar nicht vorhanden, da sie mit dem Wasser reagieren und H3O+ als Säure entsteht. Säure-Base-Reaktionen sind Gleichgewichtsreaktionen, das Gleichgewicht liegt jeweils bei der schwächeren Säure und der schwächeren Base, d.h. der grösste Teil der stärkeren Säure bzw. Base reagieren.
Einige Säuren und ihre korrespondierenden Basen:
| Salpetersäure: HNO3 | Nitrat-Ion: NO3- |
| Kohlensäure: H2CO3 | Hydrogencarbonat-Ion: HCO3- |
| Hydrogencarbonat: HCO3- (Ampholyt!) | Carbonat-Ion: CO32- |
| Phosphorsäure: H3PO4 (daraus:H2PO4- und H1PO42-, Ampholyte) | Phosphat-Ion: PO43- |
| Oxonium: H3O+ | Wasser: H2O |
| Wasser: H2O | Hydroxid-Ion: OH- |
| Hydroxid-Ion: OH- | Oxid-Ion: O 2- |
| Essigsäure: CH3COOH | Acetat-Ion: CH3COO |
Die Essigsäure gehört zu der Gruppe der organischen Säuren, welche jeweils eher schwach sind. Praktisch immer ist eine Carboxylgruppe vorhanden (O2CH), der Rest variert. Schwache organische Säuren finden auch zur Bestimmung des pH-Wertes eine Funktion, wenn die korrespondierende Base eine andere Farbe hat als die Säure. Basen können auch mit einem Metall binden und dadurch zu einem Salz werden, z.B. Kalk (Ca2+CO32-), welches somit gut wasserlöslich ist, da das Carbonat-Ion mit Wasser reagieren kann. Durch Kalk wird das Wasser hart.
Reaktionstypen
Neutralisation:
Eine Base und eine Säure neutralisieren sich gegenseitig. HCl+Na+OH-→H2O+Na+Cl-
Die starke Säure vertreibt die schwache Säure aus ihrem Salz: K+CN-+HClaq
