''Dieser Artikel wird zur Zeit bearbeitet von Johannes {{DISPLAYTITLE:pH-Wert-Berechnung}}{{navi|Säure-Base-Reaktionen|pH-Skala}}Der [[PH-Skala|pH-Wert]] lässt sich bei bekannter [[Konzentration]] an [[Säuren und RikeBasen]] in einer wässrigen Lösung berechnen. Vorab muss geklärt werden,<br>''Fertigstellung bis zum 16. Dezember 2006''ob es sich um eine [[Bild:BaustelleSäurestärke|starke oder schwache Säure bzw.gifBase]]----handelt.
Schaut bitte zwischenzeitlich mal unter [[Artikel überarbeiten]] nach.== pH--[[Benutzer:Dg|Dg]] 21:49, 13. Dez 2005 (CET)Wert starker Säuren ==
Der pH-Wert '''[[Säurestärke|starker Säuren]]''' wie [[Salzsäure]] entspricht dem negativen dekadischen [[Logarithmus]] der [[Konzentration]] der Säure.
'''Berechnung des pH-Wertes:'''
{{Formel|1=pH = -log<sub>10</sub> '''Was ist der pH-Wert?'c'' ==(H<sup>+</sup>)}}
[[PH-Skala|pH-Wert]]=== Berechnungsbeispiel ===
== 1 Liter [[Salzsäure]] wurde mit 0,2 mol [[Chlorwasserstoff]] hergestellt, damit ergibt sich die Konzentration ''c''::'Berechnung des pH-Wertes bei bekannter Konzentration an Säuren und Basen'c'' (H<sub>3</sub>0<sup>+</sup>) =''c''(HCl) =0,2 mol{{*}}L<sup>-1</sup>Der Für den [[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 ]] erhält man davon ausgeht, dass die Konzentration der Säure der der [http://de.wikipedia.org/wiki/Oxoniumion Oxoniumionen] entspricht und die [http:pH = -log<sub>10</sub> ''c''(H<sub>3</de.wikipedia.orgsub>0<sup>+</wikisup>) = -log<sub>10</Autoprotolyse Autoprotolyse] des Wassers außer Acht lässt.sub> 0,2 = 0,7
Berechnung der Konzentration<br><br>Bei bekanntem pH-Wert kann durch Formelumstellung die Säurekonzentration ''c = Konzentration; n = Stoffmenge; V = Volumen; M = molare Masse; m = Masse; HA = Säure; B = Base<br>'' errechnet werden:
{{Formel|1=''c ''(H<sup>+</sup>) = n 10<sup>-pH</sup> mol/ VL}}
Um Die == pOH-Wert und pH-Wert starker Basen ==Je höher die Konzentration zu errechnender Säureteilchen ''c''(H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) ist, desto niedriger muss zunächst herausgefunden werden, wie groß die Stoffmenge und das Volumen sindKonzentration der Hydroxidionen ''c''(OH<sup>-</sup>) sein. Dies ergibt sich aus folgender GleichungEntsprechend der Definition des pH-Wertes gilt für den [[pOH-Wert]] einer Base:
n {{Formel|1= m pOH = -log<sub>10</sub> ''c''(OH<sup>-</ Msup>)}}
Berechnungsbeispiel von S. 110, A2:[[Bild:Sb 110 2.gif]]Berechnungsbeispiel von S. 114, A1:Zusammenfassend kann man den pH-Wert starker Basen wie [[Bild:Sb 114 1.gifNatronlauge]]Der pH-Wert von schwachen Säuren ist die Hälfte der Differenz von pKS-Wert und daher aus 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 pHpOH-Wert sehr hilfreich sein.ableiten:
Für Lösungen eines Salzes einer Säure/Base lässt sich der {{Formel|1=pH= 14 -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. Eine Lösung dieser Gleichungen ist dann nur noch über iterative Verfahren möglich.pOH}}
=== 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'':
Antwort: Natronlauge mit der Konzentration ''c''(NaOH) = 0,1 mol{{*}}L<sup>-1</sup> besitzt einen pH-Wert von 13.
Aus folgenden Stoffen wird jeweils ein Liter einer wässrigen Lösung hergestellt. Welcher == pH-Wert stellt sich ein?<br>a) 2,5 g Natriumhydoxid<br>b) 0,4 g Chlorwasserstoff<br>c) 3,0 g Bariumhydroxid<br>----schwacher Säuren ==
Der [[pH-Wert]] von [[S%C3%A4urest%C3%A4rke|schwachen Säuren]] wie [[Essigsäure]] ist die Hälfte der Differenz des [[Säurestärke#pKS-Werte|p''K''<sub>S</sub>-Werts]] und dem dekadischen Logarithmus der Säure[[Stoffmengenkonzentration|konzentration]]:
Quellen:Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-{{Formel|1=pH = 1/2, {{*}}(p''K''<sub>S. xxx.</sub> - log<sub>10</sub> ''c''(HA))}}
Durch diesen Zusammenhang lässt sich der pH-Wert einer Lösung in Abhängigkeit von deren Säurekonzentration berechnen.
=== Musteraufgabe ===
Berechne den [[pH-Wert]] von [[Essigsäure]] (schwache Säure).
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=64px|Höhe=24px|Link=PH-Wert-Berechnung:_Lösungen#Salpeters.C3.A4ure}}
# Der pH-Wert von Natronlauge unbekannter Konzentration wird mit pH=13 bestimmt. Berechne ''c''(NaOH). {{Link-Bild-in|Bild=Loesung.jpg|Breite=64px|Höhe=24px|Link=PH-Wert-Berechnung:_Lösungen#Natronlauge}}
# Eine Backpulverlösung zeigt einen pH-Wert von 8,5. Berechne die Konzentration der H<sup>+</sup>-Ionen. {{Link-Bild-in|Bild=Loesung.jpg|Breite=64px|Höhe=24px|Link=PH-Wert-Berechnung:_Lösungen#Backpulverl.C3.B6sung}}
# Berechne zu den pH-Werten 2 und 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}}