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Neutralisation
Nach der Brönsted-Definition ist
die Base das Gegenteil einer Säure und die
Säure das Gegenteil einer Base. Aus diesem
Grunde neutralisieren sich Base und Säure gegenseitig, wenn man sie
miteinander vermischt. Dies kann am Beispiel der Reaktion von Salzsäure
mit Natronlauge gezeigt werden:
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Die H3O+-Ionen
der wässrigen Salzsäurelösung und die OH--Ionen
der Natronlauge reagieren zu zwei Molekülen Wasser, als zweites Reaktionsprodukt
entsteht Natriumchlorid. Erstaunlicherweise erhält man dabei aus zwei
stark ätzend wirkenden Stoffen zwei völlig harmlose Stoffe. Die
Neutralisationsreaktion ist exotherm, es wird dabei Wärme frei.
Diese Eigenschaft kann man sich zunutze
machen, wenn z.B. eine starke Säure vernichtet werden soll. Nach diesem
Prinzip kann auch mit Hilfe einer Titration
die Konzentration einer unbekannten Säure oder Lauge bestimmt werden.
Der Neutralisationspunkt (pH-Wert=7) zeigt (bei
gleich starken Säuren und Basen) an, dass sich die H3O+-Ionen
und die OH--Ionen gegenseitig aufgehoben
haben. Wenn man konzentrierte Salzsäure und konzentrierte Natronlauge
zusammenschüttet, so dass der Neutralisationspunkt genau erreicht
wird, könnte man das Reaktionsprodukt sogar trinken!
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Neutralisation von
Natronlauge mit Salzsäure bei einer Titration
Im Magen des menschlichen Körpers
findet sich Magensaft, der von der Magenschleimhaut produziert wird. Der
Magensaft besteht aus Schleim, Salzsäure, Wasser und Enzymen. Die
Enzyme sind für die Verdauung vor allem von Eiweißen von Bedeutung.
Die Salzsäure ist für das Abtöten von Bakterien zuständig.
Der Magenschleim mit einem pH-Wert von ca. 1-1,5 würde unter normalen
Umständen die Magenwand angreifen. Die oberste Zellschicht der Magenwand
bildet einen für Säuren undurchdringlichen Schleim. Die darunter
liegenden Drüsen produzieren Natriumhydrogencarbonat, das die eindringende
Säure neutralisiert.
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Abbildung auf CD-ROM bei www.digitalefolien.de
In Stresssituationen, bei ständigem
Ärger, durch das Konsumieren von fetten Speisen, Alkohol oder durch
die Einnahme von schleimhautreizenden Medikamenten wird der empfindliche
Schutzmechanismus gestört und Magensäure dringt in die Schleimhaut
ein. Als Folge der Überproduktion von Säure kann eine Magenschleimhautentzündung
(Gastritis) entstehen. Außerdem besteht dann die Gefahr zur Ausbildung
eines Magengeschwürs. Gegen die Gastritis existieren eine Reihe von
Medikamenten, die Magensäure neutralisieren (>Antazida).
Früher wurden dafür Natriumhydrogencarbonat
(Natron, NaHCO3) und Calciumcarbonat (CaCO3) eingesetzt.
Beide Stoffe neutralisieren die Säure:
NaHCO3 + HCl 
NaCl + H2O + CO2
CaCO3 + 2 HCl
CaCl2 + CO2 + H2O
Aufgrund von langfristigen Nebenwirkungen
werden diese Medikamente heute nicht mehr eingesetzt. Moderne Antazida
enthalten Magnesiumhydroxid oder Aluminiumhydroxid (Al(OH)3).
Die Reaktionsgleichung für die Säurebindung lautet hier:
Al(OH)3 + 3 HCI
AlCl3 + 3 H2O
Al(OH)Cl2 + HCI + 2 H2O
Aluminiumhydroxid besitzt auch eine puffernde
Wirkung (>Puffer) und vermag über einen
längeren Zeitraum die Säure zu binden.
Weitere Informationen:
Antazida
- Magensäure bindende Arzneimittel
Titration und Maßanalyse