Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Basiswissen

• pH-Wert: Maß für den sauren oder basischen Charakter einer wässrigen Lösung

  pH-Backtische: saurer Backtisch, neutraler Zwischenbereich und basischer Backtisch

  Das Buchstabenkürzel "pH" leitet sich aus dem lateinischen 'potentia Hydrogenii' (potentia = Kraft; Hydrogenium = Wasserstoff) ab. Der pH-Wert ist definiert als der negativ dekadische Logarithmus der Hydronium-Ionen-Konzentration (H3O+). Somit misst er, wie sauer oder basisch eine Lösung ist. Für unseren Körper ist es sehr wichtig, dass an unterschiedlichen Stellen ein spezifisches pH-Milieu herrscht. Zum Beispiel hilft der saure Magensäuren-pH-Wert beim Zersetzen von Nahrungsbestandteilen. Das Backduell findet auf zwei Seiten statt. Analog zu den Farben eines pH-Streifens backen auf der linken Seite die sauren Bäcker im rötlich-gelb schimmernden Bereich. Auf der rechten Seite sehen wir das laszive basic-instinct Team im dunkelgrün-bläulich schimmernden Küchenbereich.

• pH-Wert-Skala: 0 (sauer) - 7 (neutral) - 14 (basisch)

  Runde saure Zitrone (0); weiß-neutrale Zone; Kleeblatt-Stift des Backnatron-Bäckers

  Der pH-Wert gibt auf einer Skala von 0 - 14 an, wie stark eine wässrige Lösung sauer oder alkalisch/basisch ist. Die pH-Skala beginnt im sauren Bereich bei 0, hier die saure Zitrone - ihre runde Form erinnert an eine Null. Die Mitte der Skala liegt bei 7 und ist der pH-neutrale Bereich, zu sehen an der mittigen weiß-neutralen Richter-Zone zwischen den beiden rivalisierenden Back-Teams. Der basische Bereich der pH-Skala geht bis 14. Der Backnatron-Bäcker hat einen Kleeblatt-Stift hinterm Ohr (Zahl-Form-System: Kleeblatt für die 4; Stift für die 1). Den Stift braucht er für die Zutatenliste, das Kleeblatt soll Glück im Backkontest bringen.

• Säuren: Protonendonatoren; Basen: Protonenakzeptoren

  Verängstigtes Proton rennt vor saurer Zitrone weg zwischen die Beine des Backnatron-Bäckers

  Nach der Säure-Base-Definition von Brønsted sind Säuren Protonendonatoren (von lat. donare = „geben“). Das positive Proton ist vom Gemütszustand der sauren Bäcker-Zitrone (Sinnbild für Säuren) verängstigt und rennt von ihr fort – auch in der Realität könnte man sagen, dass Protonen von Säuren “weglaufen” (Säuren sind Protonendonatoren). Basen hingegen sind Protonenakzeptoren (von lat. accipere = „annehmen“). Das Proton sucht Schutz zwischen den Beinen des basischen Backnatron-Bäckers (Sinnbild für Basen). [Es gibt übrigens viele Säure-Base-Definitionen - vielleicht kennst Du auch die Definition nach Lewis, welche aber besser zur Beschreibung von Redoxreaktionen passt.]

• Unterschiedliche pH-Wert-Berechnung bei starken und schwachen Säuren

  Zwei Ebenen der Backstube: oben die Starken, unten die Schwachen

  Nicht alle Säuren reagieren gleich stark: starke Säuren protolysieren fast vollständig, sprich sie geben nahezu alle Protonen an die Base ab. Sie werden durch die auch körperlich stark aussehenden Charaktere gezeigt, die auf der oberen Back- /Kochplatte werkeln. Schwache Säuren protolysieren kaum, sprich geben nur wenige Protonen an die Base ab. Sie werden durch die schwächer aussehenden Charaktere auf der unteren Ebene dargestellt.

• Starke Säuren: Salzsäure (HCl)

  Obere Ebene: Muskulöser, saurer Salzkuchen

  Eine wichtige starke Säure (pKS-Wert <1) ist die Salzsäure (HCl). Das saure Team wollte den Backkontest eigentlich mit einer leckeren leicht salzigen Zitronentarte gewinnen - eine dieser Modeerscheinungen der Lebensmittelindustrie: Dinge süß und salzig zu machen. Doch es ist ein Missgeschick passiert und eine ganze Salzladung wurde über den Kuchen verschüttet. Kein Wunder ist der Zitronentarte darüber sauer, wobei es jetzt eher ein Salzkuchen ist (Salzsäure).

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Expertenwissen

• Blut-pH (arteriell): 7,35 - 7,45

  3 große und ein 4. kleiner Blutspritzer im neutral-weißen Bereich; blutige Hand

  Der pH-Wert unseres Blutes (gemessen im arteriellen Blut) hat einen sehr engen Normbereich von 7,35-7,45 (3 große und ein 4. kleiner Blutspritzer im neutral-weißen Bereich, blutende Hand (=5)). Innerhalb dieses Bereichs können biochemische Prozesse in unserem Körper optimal ablaufen. In ihrer Wut hat die saure Zitrone das Proton mit dem Küchenmesser an der Hand verletzt, deshalb rennt es verängstigt vor ihr weg.

• Wertigkeit von Schwefelsäure (H2SO4) beträgt 2

  2 gelbe Sieger-Schweifen

  Bei einprotonigen, starken Säuren wie der Salzsäure (HCl) ist die Konzentration der Säure gleich der Protonenkonzentration. Die Wertigkeit von HCl ist 1. Mehrprotonige Säuren wie z.B. die Schwefelsäure (H2SO4) können nicht nur ein, sondern 2 Protonen abgeben. Die Wertigkeit von H2SO4 beträgt also 2, was dann als Wertigkeit in die Formel eingetragen wird. Die muskulöse Schweifen-Bäckerin hat den Kontest schon zweimal gewinnen können. Zu sehen an ihren zwei wertig-goldenen Siegerschleifen aus den letzten Jahren.

• Mehrprotonige Säuren: mehrere Dissoziationsstufen - jede Stufe anderer pKS-Wert

  Saurer Pfirsich mit 3, 2, 1 und keinem Proton

  Mehrprotonige Säuren wie z.B. die Phosphorsäure (H3PO4) können mehrer Protonen abgeben. Da er die Treppe zu schnell herunter geeilt ist, hat der saure Pfirsich auf jeder (Dissoziations-)Stufe eines seiner drei Protonen verloren (H3PO4 → H2PO4− → HPO42- → PO43-). [Jede dieser Dissoziationsstufen hat einen anderen, mit abnehmender Säurestärke größer werdenden pKS-Wert. pKS1 < pKS2 < pKS3 < pKS4.] Der Pfirsich läuft die Treppenstufen runter auf die untere Ebene der schwachen Säuren (abnehmende Säurestärke). Er ist sauer, dass er als armer schwacher Pfirsich schon wieder die Backzutaten herbei schleppen muss.

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