''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= '''Was ist der pH= -Wert?log<sub>10</sub> ''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 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.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.sub> 0,2 = 0,7
Für Lösungen eines Salzes einer Säure/Base lässt sich der Bei bekanntem pH-Wert über kann durch Formelumstellung 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 Säurekonzentration ''c'' errechnet werden. :
{{Formel|1=''c'Berechnung des '(H<sup>+</sup>) = 10<sup>-pH-Wertes<br/sup>'''mol/L}}
== pOH-Wert und pH-Wert starker Basen ==
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:
Starke Säuren: Zusammenfassend kann man den pH = -Lg C H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>,/mol*l<sup>Wert starker Basen wie [[Natronlauge]] daher aus dem pOH-1</sup> Wert ableiten:
{{Formel|1=pH = 14 - pOH}}
Starke Basen: den Poh wert ausrechnen und vom === Berechnungsbeispiel ===Welchen pH -Wert 14 abziehenbesitzt [[Natronlauge]] einer bestimmten Konzentration?
1 Liter Natronlauge wurde aus 4g entsprechend 0,1 mol [[Natriumhydroxid]] hergestellt, damit ergibt sich die Konzentration ''c'':
Schwache BasenAntwort: Natronlauge mit der Konzentration ''c''(NaOH) = 0,1 mol{{*}}L<sup>-1</sup> besitzt einen pH = 14 - pOHWert 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 [[Säurestärke#pKS-Werte|p'''Berechnung der Konzentration'K''<brsub>S<br/sub>c = Konzentration; n = Stoffmenge; V = Volumen; M = molare Masse; m = Masse; HA = -Werts]] und dem dekadischen Logarithmus der Säure; B = Base<br>[[Stoffmengenkonzentration|konzentration]]:
Durch diesen Zusammenhang lässt sich der pH-Wert einer Lösung in Abhängigkeit von deren Säurekonzentration berechnen.
Um den pH-Wert berechnen zu können, muss zunächst die Konzentration herausgefunden werden. Dies ergibt sich aus folgender Gleichung:=== Musteraufgabe ===
'''c = n / V'''Berechne den [[pH-Wert]] von [[Essigsäure]] (schwache Säure).
Als erstes muss aber das Volumen (V) und die Stoffmenge (n) erechnet werden. Dies ergibt sich aus nachstehender Gleichung'''Gegeben:''' ''c'' = 0,01 mol '''·''' L<sup>-1</sup> ; p''K''<sub>S</sub> = 4,75
'''n = m / MGesucht:'''<br>pH-Wert
Die molare Messe '''Lösungsformel:''' pH = 1/2 '''·''' (M) entspricht dem Atomgewicht und ergibt sich daher aus dem Periodensystem der Elemente. m ergibt sich aus der vorgegebenen Masse.pK<brsub>S<br/sub>Beispielrechnung für die Stoffmenge von Wasser:- log<brsub>10<br>n(H2O) = m(H2O) / M(H2O)<brsub>nc(H2OHA) = 9g / 18g/mol<br>'''n(H2O) = 0,5 mol'''
Um nun die Konzentration zu errechnen'''Einsetzen:''' pH = 1/2 '''·''' (4,75 - log<sub>10</sub> 0, müssen die Stoffmenge und das Volumen (z.B. 1 Litermol '''·''' L<sup>-1</sup>)in die Gleichung eingesetzt werden:
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}}
''' Übungsaufgabe '''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>----Quellen:Chemie heute - Sekundarbereich II{{cb|161|114|203, Schroedel Verlag, ISBN 3-507-10630-2, S. xxx. 208}}{{www}}