Chemielabor – Säuren, Basen, Neutralisation & pH-Wert

🍋 Säuren – Die Protonendetektive

Untersuche typische Säuren, beobachte die Bildung von Oxonium-Ionen und überprüfe dein Wissen.

Teilchenlabor: Chlorwasserstoff in Wasser

HCl + H₂O → ?

Starte die Animation und beobachte die Teilchen.

Was zeichnet Säuren aus?

Säuren können Protonen (H⁺) abgeben. In Wasser entstehen dabei Oxonium-Ionen (H₃O⁺). Sie sind für viele typische Eigenschaften saurer Lösungen verantwortlich.

Beispiele: Salzsäure (HCl in Wasser), Schwefelsäure (H₂SO₄), Salpetersäure (HNO₃), Essigsäure (CH₃COOH).

Forscherfragen

🔬 Forschungsstationen: Säuren

Fünf wichtige Säuren: Formel, Säurerest, Eigenschaften und Verwendung. Die Illustrationen sind eigens gezeichnete, realitätsnahe Labor- und Alltagsmotive.

Übungsumfang

Spiel: Welcher Säurerest gehört zur Säure?

Wähle die passende Antwort.

0 / 0Richtige Antworten

Säuren reagieren mit unedlen Metallen

SäureauswahlMetallSäure

Wähle Stoffe und starte den Versuch.

Beobachte die Gasblasen und die Veränderung des Metallstücks.

Vereinfachtes Schulmodell. Oxidierende Säuren wie Salpetersäure sowie Flusssäure werden nicht als gewöhnliche Schülerexperimente simuliert. Nur geeignete Reaktionen werden angeboten.

Reaktionsgleichung ergänzen

Wähle den fehlenden Stoff.

Bildung von Säuren – Schwefel als Beispiel

Beobachte, wie ein Nichtmetalloxid entsteht und beim Lösen in Wasser eine saure Lösung bildet.

S + O₂ → SO₂
SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃ (vereinfachtes Schulmodell)

Virtuelle Demonstration: Schwefeldioxid ist giftig. Die Reaktion von SO₂ in Wasser ist ein Gleichgewicht; die Formelschreibweise H₂SO₃ ist eine schulische Vereinfachung.

🧼 Basen – Die Hydroxidforscher

Erforsche die Entstehung alkalischer Lösungen und unterscheide Basen von Säuren.

Teilchenlabor: Natriumhydroxid löst sich

NaOH (fest) → ?

Starte die Animation und beobachte die Teilchen.

Was sind Basen?

Basen können Protonen aufnehmen. In alkalischen Lösungen sind Hydroxid-Ionen (OH⁻) vorhanden. Natriumhydroxid liefert beim Lösen direkt OH⁻-Ionen.

Wichtig: Ammoniak ist ebenfalls eine Base. Es reagiert mit Wasser unter Bildung von NH₄⁺ und OH⁻, obwohl seine Formel kein OH enthält.

Forscherfragen

🧼 Forschungsstationen: Basen und Laugen

Hydroxide als Stoffe und ihre Anwendungen in Alltag und Technik.

Feststoff, Lösung und Fachbegriff

Base: Ein Stoff, der Protonen aufnehmen kann. Viele Metallhydroxide sind feste Basen.
Lauge: Eine alkalische wässrige Lösung mit Hydroxid-Ionen. Sie entsteht beispielsweise, wenn sich NaOH in Wasser löst.
Achtung: Nicht jede Base ist fest, und schwer lösliche Hydroxide bilden beim Einrühren in Wasser oft eine Suspension.

NaOH(s) → Na⁺(aq) + OH⁻(aq)

Unterscheide Stoff und Lösung.

Bildung von Basen – Magnesium als Beispiel

Metall → Metalloxid → Hydroxid. Die schwer lösliche Base Magnesiumhydroxid bildet eine trübe Suspension; gelöste Hydroxid-Ionen bewirken die alkalische Reaktion.

2 Mg + O₂ → 2 MgO
MgO + H₂O → Mg(OH)₂

Die Verbrennung von Magnesium ist wegen intensiver Licht- und Wärmeentwicklung ausschließlich als virtuelle Darstellung gedacht.

🧪 Neutralisation – Das Titrationslabor

Dosieren statt raten: Titriere Salzsäure mit Natronlauge, beobachte den Indikator und bestimme die Konzentration der Säure.

Digitale Titrationsapparatur

Abgegebenes Volumen0,00 mL

Berechneter pH-Wert1,00

Die Bürette ist gefüllt. Gib langsam Natronlauge zu.

Versuchsaufbau

Volumen HCl (mL)

HCl-Konzentration (mol/L)

NaOH-Konzentration (mol/L)

Indikator

Idealisiertes Modell bei 25 °C: vollständige Dissoziation, Volumina additiv, Aktivitätskorrekturen vernachlässigt. Der Farbumschlag des Indikators ist nicht immer identisch mit dem Äquivalenzpunkt.

Titrationskurve

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Teilchenebene: H₃O⁺ + OH⁻ → 2 H₂O

Versuche, den Äquivalenzpunkt selbst zu treffen.

🧩 Salzwerkstatt und Neutralisationsspiele

Wähle Säure und Base. Bestimme das entstehende Salz und untersuche die ausgeglichene Reaktionsgleichung.

Säure

Base

Schulmodell vollständiger Neutralisation mit Hydroxiden; nicht jede Kombination eignet sich als praktischer Herstellungsversuch.

AufgabenartUmfang

Auswertung zu „Vervollständige die Gleichung“

Wähle eine Antwort oder ergänze die Salzformel.

0 / 0Richtige Antworten

Salzdetektive: Ausgangsstoffe und Produkte

Wähle die richtige Antwort.

0 / 0Richtige Antworten

🌈 pH-Wert – Die pH-Detektive

Ziehe Alltagsstoffe auf die pH-Skala. Auf Touch-Geräten kannst du eine Bildkarte antippen und danach einen Skalenwert wählen.

Ordne die Alltagsstoffe zu

Die dargestellten Werte sind typische Orientierungswerte. Bei Alltagsprodukten hängt der pH-Wert von der Zusammensetzung und Konzentration ab. Benachbarte passende Werte werden akzeptiert.

← sauerneutral (7)alkalisch →

0 / 10Richtig zugeordnet

0Versuche

Wähle eine Bildkarte und ordne sie auf der Skala zu.

🧩 Sauer, neutral oder basisch? – Schnelltest

Ordne Alltagsstoffe sowie die Formeln der Säuren und Basen einer der drei Kategorien zu. Bei festen Basen ist die Einordnung auf ihre wässrige Lösung bezogen.

Aufgabenauswahl

Ordne diesen Stoff zu:

Wähle eine der drei Kategorien.

0 / 0Richtige Antworten

Forschungswissen: Was sagt der pH-Wert aus?

pH unter 7: sauer · pH 7: neutral · pH über 7: alkalisch (jeweils bei 25 °C für wässrige Lösungen).

Eine Änderung um eine pH-Einheit entspricht einer zehnfachen Änderung der Oxonium-Ionen-Aktivität.

Beispiele: Zitronensaft ist sauer, reines Wasser neutral, Seifenlösung alkalisch. Universalindikator zeigt unterschiedliche Farben in den verschiedenen pH-Bereichen.

Lernspiel – Säuren und Basen

🍋 Säuren – Die Protonendetektive

Teilchenlabor: Chlorwasserstoff in Wasser

Was zeichnet Säuren aus?

Forscherfragen

🔬 Forschungsstationen: Säuren

Spiel: Welcher Säurerest gehört zur Säure?

Säuren reagieren mit unedlen Metallen

Reaktionsgleichung ergänzen

Bildung von Säuren – Schwefel als Beispiel

🧼 Basen – Die Hydroxidforscher

Teilchenlabor: Natriumhydroxid löst sich

Was sind Basen?

Forscherfragen

🧼 Forschungsstationen: Basen und Laugen

Feststoff, Lösung und Fachbegriff

Bildung von Basen – Magnesium als Beispiel

🧪 Neutralisation – Das Titrationslabor

Digitale Titrationsapparatur

Versuchsaufbau

Titrationskurve

🧩 Salzwerkstatt und Neutralisationsspiele

Salzdetektive: Ausgangsstoffe und Produkte

🌈 pH-Wert – Die pH-Detektive

Ordne die Alltagsstoffe zu

🧩 Sauer, neutral oder basisch? – Schnelltest

Forschungswissen: Was sagt der pH-Wert aus?

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