Säuren und Signal: Unterschied zwischen den Seiten

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'''Säuren''' sind im engeren Sinne alle [[Chemische Verbindung|chemischen Verbindungen]], die in der Lage sind, [[Proton (Chemie)|Protonen]] (H<sup>+</sup>) an einen Reaktionspartner zu übertragen – sie können als [[Protonendonator]] fungieren. In wässriger Lösung ist der Reaktionspartner im Wesentlichen Wasser. Es bilden sich [[Oxonium]]-Ionen (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) und der [[pH-Wert]] der Lösung wird damit gesenkt. Säuren reagieren mit sogenannten [[Basen (Chemie)|Basen]] unter Bildung von Wasser und [[Salze]]n. Eine [[Basen (Chemie)|Base]] ist somit das Gegenstück zu einer Säure und vermag diese zu [[Neutralisation (Chemie)|neutralisieren]].
[[Datei:Übersicht kontinuierliche und diskrete Signale.svg|mini|hochkant=1.5|Kontinuierliche und diskrete Signale]]


Im weiteren Sinn beschreiben verschiedene [[Säure-Base-Konzepte]] wesentlich breitere Paletten von chemischen Reaktionen, die weit über die oben erwähnten Reaktionen hinausreichen können.
Ein '''Signal''' ({{laS|''signalis''}} „dazu bestimmt“, {{lang|la|''signum''}} „Zeichen“) ist ganz allgemein ein [[Zeichen]], durch das [[Information]] von einem Sender zu einem Empfänger übermittelt wird. Damit das Signal richtig interpretiert werden kann, muss ihm eine vom Empfänger dekodierbare [[Bedeutung]] zugewiesen sein.


== Geschichte ==
== Signaltheorie ==
Wohl die älteste bekannte Säure (lat. ''acidum'') ist [[Essig]] (lat. ''acetum''), eine etwa fünfprozentige wässrige Lösung der Verbindung [[Essigsäure]]. Säuren waren etwas ''Essigartiges'' (''oxos'' od. ''acidus''). In der [[Alchemie]] galt Säure als ein ''Urstoff''. Die sauren Eigenschaften basierten auf einer einzigen ''Ursäure'', die in verschiedenen Substanzen zur Wirkung kam. Säuren lassen [[Calciumcarbonat|Kalk]] bzw. [[Carbonate]] aufschäumen, haben eine ätzende Wirkung und einen sauren [[Gustatorische Wahrnehmung|Geschmack]]. Bis Ende des 13. Jahrhunderts waren wohl neben Essig und anderen Pflanzensäften keine Säuren bekannt. Erweiterte Kenntnisse bezüglich Säuren wurden dem im 8. Jahrhundert lebenden [[Dschābir ibn Hayyān|Geber]] zugeschrieben, sie basieren jedoch auf Schriften der deutlich jüngeren, sogenannten ''[[Pseudo-Geber]]''. Es entwickelten sich Kenntnisse über verschiedene anorganische Säuren, die alle den ''Varietäten des [[Vier-Elemente-Lehre|Elements Wasser]]'' zugeschrieben wurden. Ab dem 18. Jahrhundert wurden sie als [[Mineralsäuren]] bezeichnet.


* Eine Herstellung von [[Salpetersäure]] (HNO<sub>3</sub>) wurde von den Pseudo-Geber vermutlich nach dem 13.&nbsp;Jahrhundert als „auflösendes Wasser“ ''(aqua dissolutiva)'' oder „starkes Wasser“ ''(aqua fortis)'' beschrieben. Dabei wurde [[Kupfersulfat|Kupfervitriol]] (siehe aber auch [[Chalkanthit]]) mit [[Nitrate#Salpeter|Salpeter]] und [[Alaune]]n auf Rotglut erhitzt. Es entweichen [[Stickoxide#Nitrose Gase|nitrose Gase]], die mit Wasser Salpetersäure bilden. Man nannte diese Säure auch ''Scheidewasser'', da sie [[Silber]] in einer chemischen Reaktion löst, aber [[Gold]] nicht. [[Johann Rudolph Glauber|J.&nbsp;R. Glauber]] beschrieb 1648 die Herstellung der konzentrierten (rauchenden) Salpetersäure ''(spiritus acidus nitri)'' durch Umsetzung mit Schwefelsäure.
Die '''Signaltheorie''' beschäftigt sich mit der technischen Realisierung der '''Signalübertragung''' mittels geigneter [[physik]]alischer [[Medium (Physik)|Medien]] wie beispielsweise [[Elektrischer Strom|elektrischem Strom]] oder [[Licht]]. Signale können dabei als kontinuierliche stufenlose unterbrechungsfreie '''Analogsignale''' oder heute überwiegend in Form diskreter '''Digitalsignale''' übertragen werden.  
* [[Königswasser]], aus heutiger Sicht eine Mischung aus [[Salpetersäure|Salpeter-]] und [[Salzsäure]], dürfte ähnlich früh bekannt gewesen sein, da es sich relativ einfach durch Umsetzung von Salpetersäure mit dem bekannten [[Ammoniumchlorid|Salmiak]] gewinnen lässt. Königswasser war die ''Königin aller Säuren'', der nicht einmal [[Gold]], der ''König der Metalle'', widerstehen konnte.
* [[Schweflige Säure]] (H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>) ist sicher lange bekannt, da sie durch Verbrennung von elementarem [[Schwefel]] zu erhalten ist. Sicherlich war bei vielen Prozessen auch Schwefelsäure (mit) dabei. Genauere Prozesse zur Darstellung von [[Schwefelsäure]] (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) wurden aber erst 1597 von [[Andreas Libavius|A. Libavius]] genauer beschrieben: a) Glühen von [[Eisen(II)-sulfat|Eisen-]] oder [[Kupfersulfat]], dem sogenannten Eisen- bzw. Kupfer[[Vitriole|vitriol]] – siehe hierzu auch [[Vitriolverfahren]] – zum ''Oleum vitrioli'' (rauchender Schwefelsäure) und b) Verbrennung von Schwefel und anschließende Oxidation, die zu verdünnten Lösungen ''(Oleum sulphuris)'' führten. Eine technische Umsetzung gelang im 19. Jahrhundert mit dem [[Bleikammerverfahren]].
* [[Salzsäure]] (HCl) wurde erst Ende des 16.&nbsp;Jahrhunderts bekannt. Durch Glühen einer Mischung aus [[Natriumchlorid|Kochsalz]] und [[Tonminerale|Ton]] beschrieb [[Andreas Libavius|A. Libavius]] eine Synthese. [[Basilius Valentinus|B. Valentinus]] beschrieb die Umsetzung von [[Vitriole|Vitriol]] und [[Natriumchlorid|Kochsalz]] zu ''aqua caustica'', dem ätzenden Wasser. Intensive Untersuchungen durch [[Johann Rudolph Glauber|J.&nbsp;R. Glauber]] im 17.&nbsp;Jahrhundert führten zu ''Glaubers Salzgeist'' ''(Spiritus salis Glauberianus)'', der sehr konzentrierten, sogenannten ''rauchenden'' Salzsäure bzw. dem Gas [[Chlorwasserstoff]].
 
Der wichtige Begriff [[Basen (Chemie)|Base]] als phänomenologisches Gegenstück zur Säure wurde im 17. Jahrhundert von Alchimisten und Chemikern wie [[Georg Ernst Stahl|G.&nbsp;E. Stahl]], [[Robert Boyle|R. Boyle]] und [[Guillaume-François Rouelle|G.&nbsp;F. Rouelle]] verwendet, weil „basische“ Stoffe die ''nichtflüchtige'' Grundlage zur ''Fixierung flüchtiger Säuren'' bildeten und die (ätzende) Wirkung von Säuren aufheben konnten. Grundlegende Schritte in die Chemie gelangen [[Antoine Laurent de Lavoisier|A.&nbsp;L. Lavoisier]] im 18.&nbsp;Jahrhundert, der bestimmten chemischen Verbindungen bestimmte Eigenschaften zuwies. Er dachte, dass Säuren stets aus Nichtmetalloxiden und Wasser sowie Basen aus Metalloxiden und Wasser entstünden. [[Humphry Davy]] fand 1808 ein Gegenbeispiel ([[Chlorwasserstoff]]). [[Justus von Liebig|J. von Liebig]] sah Säuren als [[Wasserstoff]]-Verbindungen, die sich durch Metalle in [[Salze]] überführen lassen.
 
1887 definierte [[Svante Arrhenius|S. Arrhenius]] Säuren als Stoffe, die beim Auflösen in Wasser unter Abgabe von Protonen (H<sup>+</sup>) dissoziieren, und Basen als Stoffe, die beim Auflösen in Wasser unter Abgabe von Hydroxidionen (OH<sup>−</sup>) dissoziieren. Gibt man Säuren und Basen zusammen, neutralisieren sie sich unter Bildung von Wasser. Die Theorie war jedoch noch unzureichend, da Verbindungen ohne [[Sauerstoff]] nicht einbezogen wurden: Auch [[Ammoniak]] neutralisiert eine Säure. [[Johannes Nicolaus Brønsted|J. N. Brønsted]] und [[Thomas Lowry|T. Lowry]] beschrieben [[1923]] unabhängig voneinander die heute noch wichtigste Definition von Säuren und Basen. Sie bilden die Basis der unten erläuterten Erklärungen zur Säure.
 
== Was sind Säuren? ==
Ohne näher auf verschiedene ''[[Säure-Base-Konzepte]]'' einzugehen, soll hier als Einstieg eine mögliche und übliche Betrachtungsweise beschrieben werden. Im engen Zusammenhang mit Säuren stehen ''in der Regel'' und häufig ''ohne ausdrückliche Erwähnung'' die Anwesenheit und bestimmte [[Eigenschaften des Wassers]]. Reines Wasser unterliegt einer sogenannten [[Protolyse#Autoprotolyse|Autoprotolyse]]. Hierbei entstehen aus dem Wasser in sehr kleinen und gleichen Mengen [[Oxonium]]ionen (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) und [[Hydroxide|Hydroxidionen]] (OH<sup>−</sup>):
 
:<math>\mathrm{1. \ H_2O + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + OH^-}</math>
 
In dieser Reaktionsgleichung des Wassers zeigt sich die Eigenschaft einer Säure, nämlich die Fähigkeit der Bildung von H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionen in Wasser. Gleichzeitig bilden sich OH<sup>−</sup>-Ionen in Wasser – eine der Eigenschaften, über die eine [[Basen (Chemie)|Base]] verfügen kann. Man bezeichnet jedoch Wasser weder als eine Base noch als eine Säure und nennt sein Verhalten ''neutral''. Dies bezieht sich auf den [[pH-Wert]], der die [[Stoffmengenkonzentration|Konzentration]] der H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionen in Wasser angibt. Reines Wasser hat den pH-Wert von 7, also eine sehr kleine Konzentration. Diese Reaktion ist, wie alle in diesem Abschnitt beschriebenen Reaktionen, eine Gleichgewichtsreaktion: Die Bildung der Ionen sowie deren Vereinigung zu Wasser findet ständig und mit gleicher Häufigkeit statt. ''Neutral'' heißt also nicht, dass nichts passiert.
 
Als Säuren kann man [[chemische Verbindung]]en bezeichnen, die in einer bestimmten Wechselwirkung mit Wasser stehen können. Sie verfügen über Wasserstoffatome, die ionenähnlich (ionogen) gebunden sind. So reagiert reine [[Essigsäure]] (H<sub>3</sub>C-COOH) mit Wasser und bildet dabei weitere H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionen. Tritt eine solche Reaktion auf, kann man eine Verbindung als Säure bezeichnen.
Neben dem Oxoniumion entstehen auch das Acetat-[[Anion]] H<sub>3</sub>C-COO<sup>−</sup>:
 
:<math>\mathrm{2. \ H_3C{-}COOH + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3C{-}COO^- + H_3O^+}</math>
 
[[Essigsäure]] ist eine [[Carbonsäuren|Carbonsäure]] und im Vergleich zu [[Mineralsäuren|anorganischen Säuren]] wie [[Chlorwasserstoff]] eine eher schwache Säure. In wässriger Lösung liegen ein guter Teil der Moleküle [[Dissoziation (Chemie)|undissoziiert]] als H<sub>3</sub>C-COOH vor. Auch hier stellt sich zügig ein [[Chemisches Gleichgewicht|Gleichgewicht]] ein. Die obige Reaktionsgleichung (2) lässt sich aus diesem Grund mit gleicher Berechtigung von rechts nach links lesen. Ein Acetat-Anion reagiert mit einem Oxoniumion zu Wasser und Essigsäure. In dieser Leserichtung findet eine ''basische Reaktion'' statt: die Umsetzung von Hydroxoniumionen zu Wassermolekülen. Setzt man einer Essigsäurelösung in geeigneter Menge Acetat-Anionen, beispielsweise in Form des gut löslichen [[Natriumacetat]]s zu, kann die saure Eigenschaft der Essigsäure vollständig durch die basische Eigenschaft des Acetat-Ions kompensiert werden. Die wässrige Lösung wird neutralisiert. ''Neutral'' heißt auch hier keineswegs, dass nichts in der Lösung passiert. Nur die Konzentration der H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionen ist so gering wie in reinem Wasser.
 
Ergänzend soll nun die ''basische Reaktion'' betrachtet werden, die auftritt, wenn Natriumacetat in ''reinem'' Wasser gelöst wird (Das Na<sup>+</sup>-Kation ist in der Reaktionsgleichung weggelassen):
 
:<math>\mathrm{3. \ H_3C{-}COO^- + H_2O \ \rightleftharpoons \ OH^- + H_3C{-}COOH}</math>
 
Hier bilden sich [[Hydroxide|Hydroxidionen]] (OH<sup>−</sup>). Fügt man dieser Acetatlösung eine geeignete Menge an wässriger Essigsäurelösung zu, wird die Lösung ''neutral''. Es stellt sich zwischen H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> und OH<sup>−</sup> das Gleichgewicht (1) ein, das zu Anfang als Grundeigenschaft von Wasser vorgestellt wurde und hier als Gleichung (1a) andersherum dargestellt ist.
 
:<math>\mathrm{1a) \ H_3O^+ + OH^- \ \rightleftharpoons \ H_2O + H_2O}</math>
 
Viele als Säure bezeichnete Substanzen sind von vornherein wässrige Lösungen und können nicht ohne weiteres als chemische Verbindungen verstanden werden, die über ionogen gebundene Wasserstoffatome verfügen. [[Salzsäure]] ist eine ''wässrige Lösung'' des Gases [[Chlorwasserstoff]] (HCl) und gilt als eine starke Säure. In dieser Lösung liegt – vor jeder praktischen Verwendung der Säure – bereits die Gleichgewichtsreaktion (4) vor, bei der das Gleichgewicht fast vollständig auf der rechten Seite liegt.
 
:<math>\mathrm{4. \ HCl + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + Cl^-}</math>
 
Der Chlorwasserstoff hat sein Potential, eine Säure zu sein, schon längst ausgespielt, und es haben sich H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionen gebildet. Die chemischen Auswirkungen, die durch eine praktische Anwendung der Salzsäure auftreten, sind auf Reaktionen der H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionen zurückzuführen. Die Säure ''ist'' das H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ion. Das Maß für den Säuregehalt ([[Stoffmengenkonzentration|Konzentration]]) ist hier der [[pH-Wert]], während bei schwächeren Säuren, wie Essigsäure, das Maß für die [[Säurekonstante|Säurestärke]], der pKs-Wert, im Vordergrund steht. Starke und schwache Säuren unterscheiden sich durch ihre Tendenz, „gerne“ oder „weniger gerne“ H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionen in Wasser zu bilden. Im Abschnitt Säure-Base-Gleichgewicht werden diese Tendenzen näher beschrieben.
 
=== Säure-Base-Gleichgewicht ===
Bei der [[Protolyse]] nimmt ein Reaktionspartner (in der Regel Wasser) das von der Säure abgegebene Proton auf. Dies ist abzugrenzen von den [[Redoxreaktion]]en, bei denen [[Elektron]]enübergänge stattfinden.
 
Die allgemeine [[Chemisches Gleichgewicht|Gleichgewichtsreaktion]] einer Säure HA ''in wässriger Lösung'' lautet:
 
:<math>\mathrm{5. \ HA + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + A^-}</math>
 
Die Säuren unterscheiden sich in ihrer Tendenz, H<sup>+</sup>-Ionen an Wasser zu übertragen. Diese wird als ''Säurestärke'' ''K''<sub>s</sub> bezeichnet und gibt die Gleichgewichtskonstante ([[Säurekonstante]]) der Säurereaktion an. Die Säurekonstante wird häufig in Form des p''K''<sub>s</sub>-Wertes angegeben, der als negativer dekadischer Logarithmus der Säurekonstante definiert ist.
 
:<math>K_\mathrm{S} = \frac{c(\mathrm{H}_3\mathrm{O}^+) \cdot c(\mathrm{A}^-)}{c(\mathrm{HA})}</math>
 
:<math>\mathrm{p}K_\mathrm{S} = -\log K_\mathrm{S}</math>
 
Säuren mit großem ''K''<sub>s</sub>-Wert (kleinem p''K''<sub>s</sub>-Wert) sind starke Säuren. Liegt ein [[pH-Wert]] einer Lösung, die eine Säure enthält, zwei Einheiten unter dem p''K''<sub>s</sub>-Wert, werden nur noch ein Hundertstel der H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionen gebildet.
 
=== Mehrprotonige Säuren ===
Säuren, die mehrere Protonen abspalten können, nennt man ''mehrprotonige Säuren'' oder auch ''mehrbasige Säuren''. [[Schwefelsäure]] (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) ist eine zweiprotonige (auch diprotonige), [[Phosphorsäure]] (H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>) eine dreiprotonige (auch triprotonige) Säure. Das Bestreben der Abgabe der einzelnen Protonen (Protolyse) ist unterschiedlich groß und lässt sich durch die [[Säurekonstante]] (K<sub>s</sub>) beschreiben. Für die einzelnen Protolyseschritte gilt allgemein: K<sub>s</sub>(I) > K<sub>s</sub>(II) > K<sub>s</sub>(III) (bzw. p''K''<sub>s</sub>(I) < p''K''<sub>s</sub>(II) < p''K''<sub>s</sub>(III)).
 
Für Phosphorsäure gilt:
:{|
| <math>\mathrm{H}_3\mathrm{PO_4 + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_2PO_4^- + H_3O^+}</math>
| style="padding-left:20px;" | <math>K_\mathrm{S} = 7{,}4 \cdot 10^{-3}</math>
| style="padding-left:20px;" | <math>\mathrm{p}K_\mathrm{S} = 2{,}13 \ </math>
|-
| <math>\mathrm{H_2PO_4^- + H_2O \ \rightleftharpoons \ HPO_4^{2-} + H_3O^+}</math>
| style="padding-left:20px;"| <math>K_\mathrm{S} = 6{,}3 \cdot 10^{-8}</math>
| style="padding-left:20px;"| <math>\mathrm{p}K_\mathrm{S} = 7{,}20 \ </math>
|-
| <math>\mathrm{HPO_4^{2-} + H_2O \ \rightleftharpoons \ PO_4^{3-} + H_3O^+}</math>
| style="padding-left:20px;" | <math>K_\mathrm{S} = 4{,}4 \cdot 10^{-13}</math>
| style="padding-left:20px;" | <math>\mathrm{p}K_\mathrm{S} = 12{,}36 \ </math>
|}
 
=== pK<sub>S</sub>-Werte wichtiger Säuren ===
Siehe [[Säurekonstante#pKS- und pKB-Werte einiger Verbindungen|p''K''<sub>s</sub>- und p''K''<sub>b</sub>-Werte einiger Verbindungen]].
 
== Eigenschaften ==
Die Eigenschaften von Säuren, insbesondere die von ihnen ausgehenden Gefahren, sind sehr unterschiedlich. Als Beispiele seien hier [[Salpetersäure]] (Hauptgefahr: ätzend), [[Cyanwasserstoff|Blausäure]] (starkes Gift) und [[Pikrinsäure]] (ein Sprengstoff) genannt.
 
* Säuren greifen besonders [[unedle Metalle]] und [[Calciumcarbonat|Kalk]] an, aber auch Kleidung, Haut und Augen (allgemein alle organischen Materialien) laufen bei Kontakt Gefahr, von der Säure zerstört zu werden.
* Es gibt starke und schwache Säuren. [[Chlorwasserstoff]] ist eine starke Säure und dissoziiert in Wasser vollständig. Die wässrige Lösung nennt man [[Salzsäure]]. [[Essigsäure]] ist eine schwächere Säure und dissoziiert in Wasser nur zum Teil.
* Säuren kann man mit Wasser verdünnen, dabei wird ihre Wirkung je nach Verdünnung deutlich schwächer. Das Verdünnen von konzentrierten Säuren ist eine [[exotherme Reaktion]]. Es entsteht also Wärme. Vor allem beim Verdünnen von konzentrierter Schwefelsäure kann die Säurelösung unkontrolliert wegspritzen.<ref>{{Literatur |Autor=G. Jander, E. Blasius |Titel=Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum |Auflage=12., überarbeitete |Verlag=Hirtzel Verlag |Ort=Stuttgart |Datum=1987 |Seiten=5 |ISBN=3-7776-0433-X}}</ref> Daher gilt beim Verdünnen die Regel, die Säure in das Wasser zu geben, nicht umgekehrt: ''„Zuerst das Wasser, dann die Säure, sonst geschieht das Ungeheure.“'' Aber auch bei korrektem Mischen ist darauf zu achten, dass die konzentrierte Säure langsam und vorsichtig dem Wasser beigefügt wird.
* Es ist ein weit verbreiteter Irrtum, dass Säuren immer Flüssigkeiten sind. Bekannte Vertreter von Säuren, die rein als Feststoff vorliegen, sind [[Ascorbinsäure|Vitamin C]] und [[Citronensäure]], eine gasförmige Säure ist beispielsweise [[Chlorwasserstoff]].
* Wässrige Lösungen von Säuren bewirken eine Farbveränderung von [[Indikator (Chemie)|Indikatoren]], zum Beispiel färben sie blaues [[Lackmus]]papier rot.
* Die „Gegenspieler der Säuren“ sind die [[Basen (Chemie)|Basen]] (Basenlösung = Lauge). Sie können Säuren neutralisieren. Auch Basen sind ätzend und greifen viele andere Stoffe an, die mit Säuren nicht unbedingt reagieren.
* In Wasser gelöst leiten Säuren den elektrischen Strom. Hierbei erfolgt eine [[Elektrolyse]], bei der sich an der [[Kathode]] (dem Minuspol) Wasserstoff und an der [[Anode]] (dem Pluspol) der neutralisierte Stoff des Säureanions bilden, bei der [[Salzsäure]] z.&nbsp;B. [[Chlor]]. An der Kathode erfolgt eine [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] (Elektronenaufnahme) und an der Anode erfolgt eine [[Oxidation]] (Elektronenabgabe).
 
== Säure-Base-Reaktionen ohne Wasser ==
 
Analog zu den Säure-Base-Reaktionen die in wässrigen Lösungen und unter Beteiligung des Wassers ablaufen, existieren Reaktionen in anderen Medien. In wasserfreiem [[Ethanol]] findet mit [[Chlorwasserstoff]] eine Reaktion statt, bei dem Ethanol die Rolle einer Base übernimmt:
 
:<math>\mathrm{H_3C{-}CH_2{-}OH + HCl \ \rightleftharpoons \ H_3C{-}CH_2{-}OH_2^+ + Cl^-}</math>
 
In der Gasphase reagieren die Gase [[Ammoniak]] und [[Chlorwasserstoff]] unter Bildung des Salzes [[Ammoniumchlorid]].
 
:<math>\mathrm{NH_3 + HCl \ \rightleftharpoons \ NH_4Cl}</math>
 
In Säure-Base-Reaktionen können neben Wasser auch andere hinreichend polare Lösungsmittel als Reaktionspartner wirken. Ein gutes Beispiel ist die Autoprotolyse des flüssigen Ammoniaks:
 
:<math>\mathrm{NH_3 + NH_3 \ \rightleftharpoons \ NH_4^+ + NH_2^-}</math>
 
== Beispiele für Säuren ==
Wichtige Säuren sind:
* [[Schwefelsäure]]: H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (industrielle Verwendung, [[Saurer Regen]])
* [[Salzsäure]]: HCl (industrielle Verwendung)
* [[Kieselsäure]]: H<sub>4</sub>SiO<sub>4</sub>
* [[Phosphorsäure]]: H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> (Lebensmittelindustrie, unter anderem [[Cola]], [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]])
* [[Kohlensäure]]: H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> (Lebensmittelindustrie, Technik, [[Erdatmosphäre|Atmosphäre]])
* [[Essigsäure]]: CH<sub>3</sub>COOH (Salatbereitung in der Küche, Lebensmittelindustrie)
* [[Benzoesäure]] ([[Konservierungsmittel]] für Lebensmittel)
* [[Flusssäure]]: HF (Computerchipherstellung)
* [[Salpetersäure]]: HNO<sub>3</sub> (industrielle Verwendung)
 
Auch Salze mehrprotoniger Säuren können als Säuren wirken („saure Salze“), beispielsweise
* [[Sulfate|Hydrogensulfate]]
* [[Phosphate#Primäre, sekundäre und tertiäre Phosphate|Hydrogenphosphate]]


== Siehe auch ==
== Siehe auch ==
* {{WikipediaDE|Säuren}}
* {{WikipediaDE|Kategorie:Signal}}
* {{WikipediaDE|Liste der Säuren}}
* {{WikipediaDE|Signal}}
 
* [[Signaltransduktion]]
== Literatur ==
Historische Entwicklung der Säuren:
* Claus Priesner, Karin Figala: ''Alchemie: Lexikon einer hermetischen Wissenschaft.'' Beck, München 1998, ISBN 3-406-44106-8
* V. Karpenko, J. A. Norris: ''Vitriol in the History of Chemistry.'' Chem. Listy, Band 96, 2002, Seiten: 997–1005, [http://www.chemicke-listy.cz/docs/full/2002_12_05.pdf PDF]
* [http://www.britannica.com/eb/article-9036278/Geber ''Geber'' in Britannica]
 
== Weblinks ==
{{Wiktionary|Säure}}
 
== Einzelnachweise ==
<references />
 
{{Normdaten|TYP=s|GND=4051266-6}}
 
[[Kategorie:Acidität und Basizität]]
[[Kategorie:Chemischer Stoff]]
[[Kategorie:Stoffgruppe]]
[[Kategorie:Säuren|!]]


{{Wikipedia}}
[[Kategorie:Theoretische Informatik]]
[[Kategorie:Informatik]]
[[Kategorie:Zeichen]]
[[Kategorie:Signal|!]]

Aktuelle Version vom 25. November 2019, 13:09 Uhr

Kontinuierliche und diskrete Signale

Ein Signal (lat. signalis „dazu bestimmt“, signum „Zeichen“) ist ganz allgemein ein Zeichen, durch das Information von einem Sender zu einem Empfänger übermittelt wird. Damit das Signal richtig interpretiert werden kann, muss ihm eine vom Empfänger dekodierbare Bedeutung zugewiesen sein.

Signaltheorie

Die Signaltheorie beschäftigt sich mit der technischen Realisierung der Signalübertragung mittels geigneter physikalischer Medien wie beispielsweise elektrischem Strom oder Licht. Signale können dabei als kontinuierliche stufenlose unterbrechungsfreie Analogsignale oder heute überwiegend in Form diskreter Digitalsignale übertragen werden.

Siehe auch