PH-Wert-Berechnung
Dieser Artikel wird zur Zeit bearbeitet von Johannes und Rike,
Fertigstellung bis zum 16. Dezember 2006
Schaut bitte zwischenzeitlich mal unter Artikel überarbeiten nach. --Dg 21:49, 13. Dez 2005 (CET)
= Was ist der pH-Wert?
Berechnung des pH-Wertes an Säuren und Basen
Der pH-Wert Wert lässt sich bei bekannter Konzentration an Säuren und Basen in einer wässrigen Lösung berechnen. So entspricht der pH-Wert starker Säuren den negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration der Säure, da man davon ausgeht, dass die Konzentration der Säure der der Oxoniumionen entspricht und die Autoprotolyse des Wassers außer Acht lässt.Der pH-Wert von schwachen Säuren ist die Hälfte der Differenz von pKS-Wert und dem dekadischen Logarithmus der Säurekonzentration. Bei mehrprotonigen Säuren muss man diese Werte für jedes abgegebene Proton berechnen und anschließend addieren. Diese Berechnungen können für das Herstellen von Lösungen mit einem bestimmten pH-Wert sehr hilfreich sein.
Für Lösungen eines Salzes einer Säure/Base lässt sich der pH-Wert über die sogenannte Henderson-Hasselbalch-Gleichung näherungungsweise berechnen. Sind jedoch verschiedene Salze oder Salze von mehrbasiger Säuren gelöst, verkompliziert sich diese Gleichung sehr rasch. Für eine genaue Berechnung muss zusätzlich noch die Aktivität (Chemie) berücksichtigt werden.
Berechnung des pH-Wertes
Starke Säuren: pH = -Lg C H3O+,/mol*l-1
Starke Basen: den Poh wert ausrechnen und vom pH -Wert 14 abziehen
Schwache Säuren: pH = -Lg 1/2*(pks- Lg(HA))
Schwache Basen: pH = 14 - pOH
Berechnung der Konzentration
c = Konzentration; n = Stoffmenge; V = [1]; M = molare Masse; m = Masse
Um den pH-Wert berechnen zu können, muss zunächst die Konzentration herausgefunden werden. Dieses ergibt sich aus folgender Gleichung:
c = n / V
Als erstes muss aber das Volumen (V) und die Stoffmenge (n) erechnet werden. Dieses ergibt sich aus nachstehender Gleichung:
n = m / M
Die molare Messe (M) entspricht dem Atomgewicht und ergibt sich daher aus dem Periodensystem der Elemente. m entspricht der vorgegebenen Masse.
Beispielrechnung für die Stoffmenge von Wasser:
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O)
n(H2O) = 9g / 18g/mol
n(H2O) = 0,5 mol
Um nun die Konzentration zu errechnen, müssen die Stoffmenge und das Volumen (z.B. 1 Liter)in die Gleichung eingesetzt werden:
c = 0,5 mol / 1 l
c = 0,5 mol/l
Berechnungsbeispiel von S. 110, A2:
Datei:Sb 110 2.gif
Berechnungsbeispiel von S. 114, A1:
Datei:Sb 114 1.gif
.
Übungsaufgabe
Aus folgenden Stoffen wird jeweils ein Liter einer wässrigen Lösung hergestellt. Welcher pH-Wert stellt sich ein?
a) 2,5 g Natriumhydoxid
b) 0,4 g Chlorwasserstoff
c) 3,0 g Bariumhydroxid
Quellen:
Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-2, S. xxx.
