{{DISPLAYTITLE:pH-Skala}}
{{navi|Säure-Base-Reaktionen|pH-Wert-Berechnung}}
==Was ist eine pH-Skala?==
Die pH-Skala wurde im Jahr 1909 von dem dänischen Wissenschaftler Sörensen eingeführt und beinhaltet vereinfachend unterscheidet die Werte 0 Bereiche <span style="color:black; background-color:#FF4500">&nbsp;sauer (stark sauerunter 7) &nbsp;</span>, <span style="color:white; background- 14 color:#BA55D3">&nbsp;neutral (stark 7)&nbsp;</span> und <span style="color:black; background-color:#00BFFF">&nbsp;alkalisch(oberhalb von 7)&nbsp;</span>.
{|
|[[Bild:PHSkalaBeispiele.gif]]||''pH < 7 entspricht einer sauren Lösung (höhere [[Konzentration ]] an Wasserstoff-Ionen; H<sup>+</sup>).''<br><br><br>''pH = 7 entspricht einer neutralen Lösung (Konzentration von H<sup>+</sup> = OH<sup>-</sup>).''<br><br><br>''pH > 7 entspricht einer alkalischen Lösung (höhere Konzentration an Hydroxid-Ionen; OH<sup>-</sup>).''
|}
==Was ist ein pH-Wert?==
"pH" bedeutet "'''p'''otentia '''H'''ydrogenii" (lat. potentia = Kraft; Hydrogenium = Wasserstoff; also "Wasserstoff-Exponent").
Der pH-Wert einer Lösung hängt damit von der Konzentration der dissoziierter Protonen [[Säurestärke|freien Säureteilchen]] ab (ein Maß für die , d. h. den positiv geladenen Wasserstoffionen, die in wässriger Lösung direkt mit Wasser verbunden sind) und lässt keinen unmittelbaren Schluss auf die Konzentration oder die [[Säurestärke|Stärke der enthaltenen Säure]] oder Base zu.
Um nicht immer mit Potenzzahlen rechnen zu müssenJe höher die Konzentration der [[Säurestärke|freien Säureteilchen]], arbeitet man mit der logarithmischen desto saurer die Lösung und ''niedriger'' ihr pH-SkalaWert. Der pH-Wert ist der negativ dekadische Logarithmus der H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>-Ionenkonzentration, vereinfacht c(H<sup>+</sup>):
Berechnungformel: '''== pH -Wert von Trinkwasser = =Gemäß [[Trinkwasser]]verordnung soll der pH- log c(H<sup>+</sup>) ; c gemessen in mol/l'''Wert von Trinkwasser im Bereich von 6,5 bis 9,5 liegen.
==Wie lassen sich die Werte für die pH-Skala errechnen?==Eine Lösung mit dem:*pH-Wert 0 bedeutet: c (H<sup>+</sup>)= 1* 10<sup>0</sup> mol/l = 1 mol/l, also "einmolar".*pH-Wert 1 hat nur ein zehntel: 1* 10 <sup>-1</sup> mol/l = 0,1 mol/l*pH-Wert 2 hat nur noch ein hundertstel: 1* 10<sup>-2</sup> mol/l = 0,01 mol/lReagieren gleiche Volumen Säuren und Basen gleicher Konzentration (mol/l) miteinander, neutralisieren sie sich:
BspDa die Konzentration der [[Säurestärke|freien Säureteilchen]] in einer wässrigen Lösung sehr klein sein kann, z.B.: ''c''(HClH<sup>+</sup>) = 0,01 000 000 000 001 bzw. 1{{*}}10<sup>-'''12'''</sup> mol/l ; cL, vereinfacht man die "umständlichen" Zehnerpotenzen durch Beschränkung auf ihren negativen Exponenten (NaOHhier: '''12''') = 0,01 mol/lund erhält damit den "handlicheren" pH-Wert.
Die Reaktionsprodukte sind Wasser und SalzKurz gesagt: '''Der pH-Wert ist der negative dekadische [[Logarithmus]] der [[Oxonium|H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>]]-Ionenkonzentration, vereinfacht ''c''(H<sup>+</sup>),''' als Berechnungsformel: {{Formel|1=pH = - log<sub>10</sub> ''c''(H<sup>+</sup>)}} ''c'' gemessen in mol/L. Konkreter am Beispiel einiger wässriger Lösungen:{| {{Tabelle}} | '''pH-Wert''' || 0 || 4 || 12 |- | '''''c''(H<sup>+</sup>)''' in mol/l ||1{{*}}10<sup>0</sup> = 1||1{{*}}10<sup>-4</sup> = 0,000 1||1{{*}}10<sup>-12</sup> = 0,000 000 000 001 |}Mehr zu diesem Thema findest Du im Artikel [[pH-Wert-Berechnung]]en.
== Die Definition des pOH-Wertes & dessen Berechnung ==
Analog zum pH-Wert kann auch der [[pOH- Wert ]] betrachtet werden:Der pOH-Wert wird als negativer dekadischer [[Logarithmus ]] der OH<sup>-</sup>-Ionenkonzentration definiert:
{{Formel|1=pOH = - log ''c''(OH<sup>-</sup>)}}
Regel: Die Summe aus pH + -Wert und pOH = -Wert ist gemäß des Ionenproduktes von Wasser 14:
{{Formel|1=pH + pOH = 14}}== Experimente ===== Versuch zur Bestimmung des pH-Wertes ===Man nehme verschiedene Lösungen, z.B.: Zitronensaft, Leitungswasser, Seifenlauge.
In die jeweilige Lösung wird ein Streifen [[Indikatoren#UniversalindikatorpapierpH-Indikatorstäbchen |UniversalindikatorpapierpH-Indikatorstäbchen]] getaucht und nach einigen Sekunden wieder herausgenommen.
Anhand des Farbumschlages des [[Indikatoren|Indikators]] kann man nun durch Vergleich mit der der Verpackung beigefügten Farbskala den [[pH-Wert ]] der Flüssigkeit ablesen.=== Arbeitsblatt ===Arbeitsblatt und Hintergrund für den [[Reagenzglasständer]]: {{Link-Bild-in|Bild=Pdf-icon.jpg|Breite=34px|Höhe=35px|Link=Media:Indikator-Farben_und_pH-Skala.pdf}} [[Media:Indikator-Farben_und_pH-Skala.pdf|Arbeitsblatt "Indikator-Farben und pH-Skala"]] als [[PDF]]-Datei zum Download.
== Übungsaufgaben ==
1. Errechne die fehlenden Werte in folgender Tabelle:
{| {{Tabelleauto center}} ! pH-Wert !! 0 !! 1 !! 2 !! 3 !! 4 !! 5 !! 6 !! 7 !! 8
|-
! ''c''(H<sup>+</sup>) in mol/lL | 1|| ||0,01||0,001|| ||0,00001000 01|| ||0,0000001000 000 1||
|-
! Protonenzahl/L|6*<b>·</b> 10<sup>23||6*<b>·</b> 10<sup>22|| || ||6*<b>·</b> 10<sup>19|| ||6*<b>·</b> 10<sup>17||6*<b>·</b> 10<sup>16||6*10<sup>15               
|-
! pOH-Wert
| 14||13||12|| || ||9||8|| ||6
|}
 
: [[Bild:Pfeil.gif]] [[PH-Wert-Berechnung:_Lösungen#Tabelle|Lösung]]
2. Eine Backpulverlösung zeigt einen pH-Wert von 8,5.
Berechne die Konzentration der H<sup>+</sup>-Ionen.
: Welches der folgenden Ergebnisse ist richtig?
* a) ''c''(H<sup>+</sup>) = 2,65{{*}}10<sup>-6</sup> mol/L
* b) ''c''(H<sup>+</sup>) = 5,24{{*}}10<sup>-12</sup> mol/L
* c) ''c''(H<sup>+</sup>) = 3,16{{*}}10<sup>-9</sup> mol/L
Welches der folgenden Ergebnisse ist richtig?: [[Bild:Pfeil.gif]] [[PH-Wert-Berechnung:_Lösungen#Backpulverl.C3.B6sung|Lösung]]
*c(H<sup>+</sup>) = 2* 20<sup>{{cb|-6</sup> mol/l|107, 123|203}}*c(H<sup>+</sup>) = 5* 10<sup>{{www|pH-12</sup> mol/l*c(H<sup>+</sup>) = 3* 10<sup>-9</sup> mol/lSkala}}
[[PH-SkalaBenutzer: LösungenJulemaus|Lösungen der ÜbungsaufgabenJulemaus]] == Quellen ==http://wikipedia.de  http://chimge.unil.ch/de
http://forum.chemie.de
http://dc2.uni-bielefeld.de
http://www2.chemie.uni-erlangen.de http://www.mineralienatlas.de Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-2, S. 123. [[BenutzerKategorie:Julemaus|JulemausChemie]][[Kategorie:ChemieExperiment]]
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PH-Skala

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