Spezies (Chemie)

Unter Spezies versteht man in der Chemie verschiedene immer miteinander in einem Reaktionsgleichgewicht auftretende Formen einer Substanz. Manchmal (v.a. in der Ökologie und ihren verwandten Wissenschaften) spricht man korrekter auch von chemischer Spezies, um die Verwechslungsgefahr mit der biologischen Spezies zu vermeiden.

Beispiele

Die Dissoziationsstufen von Säuren und Basen sind solche Spezies, die ihr Massenverhältnis mit dem umgebenden pH-Wert ändern:

• (freie) Kohlensäure - Hydrogencarbonat - Carbonat (sind die Spezies der Kohlensäure)
• (freie) Phosphorsäure - Dihydrogenphosphat - Hydrogenphosphat - Phosphat (sind die Spezies der Phosphorsäure)
• Ammonium - Ammoniak (sind die Spezies des Ammoniak)

Auch verschiedene Oxidationsstufen desselben Elements bezeichnet man als Spezies, wenn sie immer gemeinsam auftreten und in Abhängigkeit vom Redoxpotential der Lösung ihr Massenverhältnis ändern:

• Eisen-II - Eisen-III
• Mangan-II - Mangan-III - Mangan-IV

Nicht als Spezies gelten hingegen Verbindungen, in denen zwar das gleiche Element in unterschiedlichen Oxidationsstufen vorkommt, die aber nicht obligatorisch miteinander auftreten:

• Ammonium - Nitrit - Nitrat (sind keine Spezies des Stickstoffs)
• Sulfid - Sulfit - Sulfat (sind keine Spezies des Schwefels)

Bedeutung außerhalb der Chemie

Die Herausbildung verschiedener chemischer Spezies heißt auch Speziierung. Sie hat eine erhebliche Bedeutung für die Aufnahme von Pflanzennährstoffen, für die Toxizität von Substanzen und für die Resorbierbarkeit von Pharmaka in Mund, Magen oder verschiedenen Darmabschnitten. Hier können sich die Spezies in ihren prozentualen Anteilen infolge Verändungen der lokalen physiko-chemischen Umwelt konstant ändern.