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pH-Wert
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pH-Wert

Das Ionenprodukt des Wassers

Das Wasser geht eine reversible Reaktion mit sich selbt ein, wobei Hydroxid- $ (OH^-) $ und Oxoniumionen $ (H_3O^+) $ entstehen.

$ 2 H_2O \to OH^- + H_3O^+ $

Die Gleichgewichtskonstante $ K_c $ berechntet sich laut dem Massenwirkungsgesetz durch

$ K_c = \bruch{c(HO^-) \cdot{} c(H_3O^+)}{c^{2}(H_2O)} $

Das Gleichgewicht liegt sehr stark auf Seiten der $ H_2O $-Moleküle. Die Konzentration des Wassers kann demnach als konstant angenommen werden.

$ c_0(H_2O) \equiv c(H_2O) = konstant $

Die Konzentration des Wassers kann somit in die Gleichgewichtskonstante hineingezogen werden, es entsteht eine neue Konstante.

$ K_W = \bruch{K_c}{c^{2}(H_2O)} = c(HO^-) \cdot c(H_3O^+)} $

Die neue Konstante $ K_W $ wird als Ionenprodukt des Wassers bezeichnet.

$ K_W(T=25°C) = 10^{-14} $

Der pKw-Wert

Der $ pK_W $-Wert entspricht dem negativen dekadischen Logarithmus des $ K_W $-Wertes.

$ pK_W = - \lg(K_W) = - \lg\left(10^{-14}\right) = 14 $

Wie aus der nachfolgenden Erklärung ersichtlich, gilt unabhängig von der Temperatur

$ pK_W = pH + pOH $

Der pH-Wert

Der pH-Wert entspricht dem negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration der Oxoniumionen.

$ pH = - \lg(c(H_3O^+)) $

In einer neutralen Lösung ist die Konzentration der Oxoniumionen gleich der Konzentration der Hydroxidionen. Bei 25°C folgt daraus

$ K_W = c(HO^-) \cdot c(H_3O^+)} = c^2(H_3O^+) = 10^{-14} $

$ c(H_3O^+) = c(HO^-) = 10^{-7} $

$ pH = - \lg(c(H_3O^+)) = - \lg(c(10^{-7})) = 7 $

Bei 25°C werden Lösungen, deren Konzentration an Oxoniumionen größer als $ 10^{-7} $ ist, als sauer bezeichnet. Lösungen, deren pH-Wert größer als 7 ist, sind alkalisch (auch basisch).


Der pOH-Wert

Der pOH-Wert entspricht dem negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration der Hydroxidionen.

$ pOH = - \lg(c(OH^-)) $


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Erstellt: Di 26.02.2008 von miniscout
Letzte Änderung: Sa 01.03.2008 um 14:48 von miniscout
Weitere Autoren: Loddar
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