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.
== pH-Wert starker Säuren ==
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>
:pH = -lg log<sub>10</sub> ''c''(H<sub>3</sub>0<sup>+</sup>) = -lg log<sub>10</sub> 0,2 = O0,7 Bei bekanntem pH-Wert kann durch Formelumstellung die Säurekonzentration ''c'' errechnet werden: {{Formel|1=''c''(H<sup>+</sup>) = 10<sup>-pH</sup> mol/L}}
==pOH-Wert und pH-Wert starker Basen = Berechnung =Je höher die Konzentration der Säureteilchen ''c''(H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) ist, desto niedriger muss die Konzentration ===der Hydroxidionen ''c''(OH<sup>-</sup>) sein. Entsprechend der Definition des pH-Wertes gilt für den [[pOH-Wert]] einer Base:
Um Zusammenfassend kann man den [[pH-Wertstarker Basen wie [[Natronlauge]] berechnen zu können, muss ggf. vorab die Konzentration herausgefunden werden. Diese ergibt sich daher aus folgender Gleichungdem pOH-Wert ableiten:
'''c {{Formel|1= n / V'''pH = 14 - pOH}}
Als erstes muss aber das Volumen ''V'' und die Stoffmenge ''n'' erechnet werden. Dieses ergibt sich aus nachstehender Gleichung:=== Berechnungsbeispiel ===Welchen pH-Wert besitzt [[Natronlauge]] einer bestimmten Konzentration?
1 Liter Natronlauge wurde aus 4g entsprechend 0,1 mol [[Natriumhydroxid]] hergestellt, damit ergibt sich die Konzentration ''c'n '::''c''(OH<sup>-</sup>) = ''c''(NaOH) = 0,1 mol{{*}}L<sup>-1</sup>Für den [[pOH-Wert]] erhält man::pOH = m -log<sub>10</ Msub> ''c''(OH<sup>-<br/sup>) = -log<sub>10</sub> 0,1 = 1
Die molare Masse ''M'' entspricht Über das Zwischenergebnis des pOH Wertes kann durch Einsetzen der [[Atommasse]] und ergibt sich daher aus dem [[Periodensystem der Elemente (PSE)]]. "''m''" entspricht der vorgegebenen Masse.<br><br>Beispielrechnung für die Stoffmenge von [[Wasser]]pH-Wert errechnet werden:<br><br>''n''(H<sub>2</sub>O) = ''m''(H<sub>2</sub>O) / ''M''(H<sub>2</sub>O)<br>''n''(H<sub>2</sub>O) = 9 g / 18 g / mol<br>'''n(H<sub>2</sub>O) = 0,5 mol'''
Um nun die Konzentration zu errechnen, müssen die Stoffmenge und das [[Volumen]] (z. B. {{Formel|1 Liter) in die Gleichung eingesetzt werden:=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.
== pH-Wert schwacher Säuren ==
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''<sub>S</sub>-Werts ]] und dem dekadischen Logarithmus der Säurekonzentration. Bei mehrSäure[[protonStoffmengenkonzentration|konzentration]]igen Säuren muss man diese Werte für jedes abgegebene [[Proton]] berechnen und anschließend addieren. Diese Berechnungen können für das Herstellen von Lösungen mit einem bestimmten [[: {{Formel|1=pH = 1/2{{*}}(p''K''<sub>S</sub> - log<sub>10</sub> ''c''(HA))}} Durch diesen Zusammenhang lässt sich der pH-Wert]] sehr hilfreich seineiner Lösung in Abhängigkeit von deren Säurekonzentration berechnen.
=== Musteraufgabe ===
Berechne den [[pH-Wert]] von [[Essigsäure]] (schwache Säure).
'''Lösung:''' Der [[pH -Wert]] von Essigsäure mit der Konzentration ''c'' = 0,01 mol '''·''' L<sup>-1</sup> beträgt 3,3338.=== Übungsaufgabe ==={{Ue-ec|219|1|Bestimmung des pK<sub>S</sub>-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= ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(Salz)|BR=p'·'K'' L<supsub>S</sub>-1(Säure) + [[Logarithmus|log<sub>10</sub>]] <b>──────</supb> |NR= ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(Säure)}}| beträgt 3,33|| (Henderson-Hasselbalch-Gleichung)|}Weitergehende Informationen zum pH-Wert einer Pufferlösung findest Du unter [[Puffersysteme]].
== Übungsaufgaben ==
# Aus 4,5 g [[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 '''·''' L<sup>-1</sup>.{{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''(HNO<sub>3</sub>) = 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<sup>+</sup>-Ionen. {{Link-Bild-507in|Bild=Loesung.jpg|Breite=64px|Höhe=24px|Link=PH-10630Wert-Berechnung:_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}}