{{DISPLAYTITLE:pH-Wert-Berechnung}}{{navi|Säure-Base-Reaktionen|pH-Skala}}Der [[PH-Skala|pH-Wert]] lässt sich bei bekannter [[Konzentration ]] an [[Säuren und Basen ]] in einer wässrigen Lösung berechnen. Vorab muss geklärt werden, ob es sich um eine [[Säurestärke|starke oder schwache Säure bzw. Base]] handelt.

Der pH-Wert '''[[Säurestärke|starker Säuren]]''' wie [[Salzsäure]] entspricht dem negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration der Säure, da man davon ausgeht, dass die Konzentration der Säure der Base entspricht und die [[AutoprotolyseLogarithmus]] des der [[WasserKonzentration]]s außer Acht lässtder Säure.<br> 

{{Formel|1=pH = 14 - pOH log₁₀ ''c''(H⁺)}} Rechnungsbeispiel:=== Berechnungsbeispiel ===

:''c''(H₃0⁺) = ''c''(HCl) = 0,2 mol '''&middot;''' {{*}}L^-1

:pH = -lg log₁₀ ''c''(H₃0⁺) = -lg log₁₀ 0,2 = O0,7

{{Formel|1=''c'' = Konzentration; ''n'' = Stoffmenge; ''V'' = [[Volumen]]; ''M'' = [http:(H<sup>+<//de.wikipedia.org/wiki/Molare_Masse molare Masse]; ''m'' sup>) = Masse.10<sup>-pH<br/sup>mol/L}}

Um den [[== pOH-Wert und pH-Wert]] berechnen zu könnenstarker Basen ==Je höher die Konzentration der Säureteilchen ''c''(H₃O⁺) ist, desto niedriger muss ggf. vorab die Konzentration herausgefunden werdender Hydroxidionen ''c''(OH^-) sein. Diese ergibt sich aus folgender GleichungEntsprechend der Definition des pH-Wertes gilt für den [[pOH-Wert]] einer Base:

'{{Formel|1=pOH = -log₁₀ ''c = n / V'''(OH^-)}}

Als erstes muss aber das Volumen ''V'' und die Stoffmenge ''n'' erechnet werden. Dieses ergibt sich Zusammenfassend kann man den pH-Wert starker Basen wie [[Natronlauge]] daher aus nachstehender Gleichungdem pOH-Wert ableiten:

'''n {{Formel|1= m / M'''<br>pH = 14 - pOH}}

Die molare Masse ''M'' entspricht der Atommasse und ergibt sich daher aus dem [[Periodensystem der Elemente (PSE)]]. "''m''" entspricht der vorgegebenen Masse.<br>=== Berechnungsbeispiel ===<br>Beispielrechnung für die Stoffmenge von Welchen pH-Wert besitzt [[WasserNatronlauge]]:<br><br>''n''(H₂O) = ''m''(H₂O) / ''M''(H₂O)<br>''n''(H₂O) = 9 g / 18 g / mol<br>'''n(H₂O) = 0,5 mol'''einer bestimmten Konzentration?

Um nun 1 Liter Natronlauge wurde aus 4g entsprechend 0,1 mol [[Natriumhydroxid]] hergestellt, damit ergibt sich die Konzentration zu errechnen''c''::''c''(OH^-) = ''c''(NaOH) = 0, müssen die Stoffmenge und das 1 mol{{*}}L^-1Für den [[VolumenpOH-Wert]] erhält man::pOH = -log₁₀ ''c''(z. B. OH^-) = -log₁₀ 0,1 = 1 Liter) in die Gleichung eingesetzt werden:

Über das Zwischenergebnis des pOH Wertes kann durch Einsetzen der pH-Wert errechnet werden: {{Formel|1=pH = 14 - pOH}} {{Formel|1=pH = 14 - 1}} {{Formel|1=pH = 13}} Antwort: Natronlauge mit der Konzentration ''c'' (NaOH) = 0,5 1 mol / 1 {{*}}L<brsup>'''c = 0,5 mol-1</L'''sup> besitzt einen pH-Wert von 13.

Der [[pH-Wert ]] von [[S%C3%A4urest%C3%A4rke|schwachen Säuren ]] wie [[Essigsäure]] ist die Hälfte der Differenz des pK[[Säurestärke#pKS-Werte|p''K''_S-Werts ]] 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 Säure[[Stoffmengenkonzentration|konzentration]]: {{Formel|1=pH = 1/2{{*}}(p''K''_S - log₁₀ ''c''(HA))}} Durch diesen Zusammenhang lässt sich der pH-Wert]] sehr hilfreich seineiner Lösung in Abhängigkeit von deren Säurekonzentration berechnen. 

'''Gegeben:''' ''c'' = 0,01 mol '''&middot;''' L^-1 ; pKp''K''_S = 4,6575

'''Lösungsformel:''' pH = 1/2 '''&middot;''' (pK_S - lg log₁₀ c(HA)) '''Einsetzen:''' pH = 1/2 '''&middot;''' (4,75 - log₁₀ 0,01 mol '''&middot;''' L^-1)

'''Einsetzen:''' pH = 1/2 '''&middot;''' {{*}}(4,65 - lg 0,01 mol '''&middot;''' L^-175 + 2)

pH = 1/2 <u>'''&middot;pH = 3,38''' (4,65 + 2)</u>

'''Lösung:''' Der [[pH -Wert]] von Essigsäure mit der Konzentration ''c'' = 0,01 mol '''&middot;''' L^-1 beträgt 3,3338.=== Übungsaufgabe ==={{Ue-ec|219|1|Bestimmung des pK_S-Wertes von [[Ameisensäure]] mittels Halbtitration}}

'''Lösung:''' Der == pH-Wert einer Salzlösung ==* [[pH-Werteiner Salzlösung]] von Essigsäure mit der Konzentration c == pH-Wert einer Pufferlösung =={||-|{{Bruch|ist==|Rand= 0,01 mol |ZL=|BL=pH|NL=|ZR=&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(Salz)|BR=p'&middot;'K'' L<supsub>S</sub>-1(Säure) + [[Logarithmus|log₁₀]] <b>&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;</supb> |NR=&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(Säure)}}| beträgt 3,33|| (Henderson-Hasselbalch-Gleichung)|}Weitergehende Informationen zum pH-Wert einer Pufferlösung findest Du unter [[Puffersysteme]].

# Aus 4,5 g ''Natriumhydoxid'' [[Natriumhydroxid]] wird ein Liter [[Natronlauge]] hergestellt. Welcher [[pH-Wert]] stellt sich ein?{{Link-Bild-in|Bild=Loesung.jpg|Breite=64px|Höhe=24px|Link=pOH-Wert}}# Berechne den [[pH-Wert]] von [[Essigsäure]], ''c'' = 0,1 mol '''&middot;''' L^-1.{{Link-Bild-in|Bild=Loesung.jpg|Breite=64px|Höhe=24px|Link=PH-Wert-Berechnung:_Lösungen#pH-Wert_von_Essigs.C3.A4ure}} # Berechne den pH-Wert für [[Salpetersäure]] mit der Konzentration ''c''(HNO₃) = 0,25 mol/L. {{Link-Bild-in|Bild=Loesung.jpg|Breite= Quellen 64px|Höhe=24px|Link=PH-Wert-Berechnung:_Lösungen#Salpeters.C3.A4ure}}* www# Der pH-Wert von Natronlauge unbekannter Konzentration wird mit pH=13 bestimmt.wikipediaBerechne ''c''(NaOH).org{{Link-Bild-in|Bild=Loesung.jpg|Breite=64px|Höhe=24px|Link=PH-Wert-Berechnung:_Lösungen#Natronlauge}}* Chemie heute # Eine Backpulverlösung zeigt einen pH- Sekundarbereich IIWert von 8, Schroedel Verlag, ISBN 35. Berechne die Konzentration der H⁺-Ionen. {{Link-Bild-in|Bild=Loesung.jpg|Breite=64px|Höhe=24px|Link=PH-507Wert-10630Berechnung:_Lösungen#Backpulverl.C3.B6sung}}# Berechne zu den pH-Werten 2, Seite 114und 4 die dazugehörigen Säurekonzentrationen. In welchem Verhältnis stehen beide Säurekonzentrationen zueinander? {{Link-Bild-in|Bild=Loesung.jpg|Breite=64px|Höhe=24px|Link=PH-Wert-Berechnung:_Lösungen#pH-Wert und Säurekonzentration}}

--[[Benutzer:Rike{{cb|Rike]] 19:33161|114|203, 15. Jan 2006 (CET)Rike & Johannes208}}{{www}}