PH-Skala
Inhaltsverzeichnis
Was ist eine pH-Skala?
Die pH-Skala wurde im Jahr 1909 von dem dänischen Wissenschaftler Sörensen eingeführt und beinhaltet vereinfachend die Werte 0-14.
pH <7 entspricht einer sauren Lösung (höhere Konzentration an Wasserstoff-Ionen; H+)
pH 7 entspricht einer neutralen Lösung (Konzentration von H+ = OH-)
pH >7 entspricht einer alkalischen Lösung (höhere Konzentration an Hydroxid-Ionen; OH-)
Was ist ein pH-Wert?
"pH" bedeutet "pondus Hydrogenii" oder "potentia Hydrogenii" (lat. pondus = Gewicht; potentia = Kraft; Hydrogenium = Wasserstoff; also "Wasserstoff-Exponent").
Der pH-Wert einer Lösung hängt damit von der Konzentration der dissoziierter Protonen ab (ein Maß für die positiv geladenen Wasserstoffionen, die in wässriger Lösung direkt mit Wasser verbunden sind) und lässt keinen unmittelbaren Schluss auf die Konzentration oder die Stärke der enthaltenen Säure oder Base zu.
Um nicht immer mit Potenzzahlen rechnen zu müssen, arbeitet man mit der logarithmischen pH-Skala. Der pH-Wert ist der negativ dekadische Logarithmus der H3O+-Ionenkonzentration:
Berechnungformel: pH = -log c(H+) = c(H3O+) ; c gemessen in mol/l
Wie lassen sich die Werte für die pH-Skala errechnen?
Eine Lösung mit dem:
- pH-Wert 0 bedeutet: c (H+)= 1* 100 mol/l = 1 mol/l, also "einmolar".
- pH-Wert 1 hat nur ein zehntel: 1* 10 -1 mol/l = 0,1 mol/l
- pH-Wert 2 hat nur noch ein hundertstel: 1* 10-2 mol/l = 0,01 mol/l
Reagieren gleiche Volumen Säuren und Basen gleicher Konzentration (mol/l) miteinander, neutralisieren sie sich:
Bsp.: c(HCl) = 0,01 mol/l ; c(NaOH) = 0,01 mol/l
Die Reaktionsprodukte sind Wasser und Salz.
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--Ionenkonzentration definiert:
pOH = - log c(OH-)
Regel: pH + pOH = 14
Versuch
Ein Versuch zum Thema pH-Skala wäre:
Man nehme verschiedene Lösungen, die einen möglichst unterschiedlichen pH-Wert haben. Dann wird in die Lösung ein pH-Stäbchen getaucht und nach einigen Sekunden wieder herausgenommen.Durch die Verfärbung des pH-Stäbchens kann man nun anhand der der Verpackung beigefügten Farbskala den pH-Wert der Flüssigkeit ablesen.
Übungsaufgabe
Nr. 1
Bitte errechnet die fehlenden Werte in folgender Tabelle:
| ph-Wert | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| mol/l | 1 | 0,01 | 0,001 | 0,00001 | 0,0000001 | |||||
| Protonenzahl | 6*1023 | 6*1022 | 6*1019 | 6*1017 | 6*10 16 | 6*1015 | ||||
| pOH-Wert | 14 | 13 | 12 | 9 | 8 | 6 |
Nr. 2
Eine Backpulverlösung zeigt einen pH-Wert von 8,5. Berechne die Konzentration der Hydronium- Ionen [H+-Ionen]
Welches der folgenden Ergebnisse ist das Richtige?
Ergebnisse:
a) [2* 20-6]
b) [5* 10-12]
c) [3* 10-9]
--Julemaus 19:12, 18. Jan 2006 (CET)
Quellen:
http://www2.chemie.uni-erlangen.de
Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-2, S. 123.
