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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 Base) 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. Man nennt diese 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
Titration
und Maßanalyse