pH-Wert
Das Ionenprodukt des Wassers
Das Wasser geht eine reversible Reaktion mit sich selbt ein, wobei Hydroxid- und Oxoniumionen entstehen.
![$ 2 H_2O \to OH^- + H_3O^+ $ $ 2 H_2O \to OH^- + H_3O^+ $](/teximg/0/3/00806930.png)
Die Gleichgewichtskonstante berechntet sich laut dem Massenwirkungsgesetz durch
![$ K_c = \bruch{c(HO^-) \cdot{} c(H_3O^+)}{c^{2}(H_2O)} $ $ K_c = \bruch{c(HO^-) \cdot{} c(H_3O^+)}{c^{2}(H_2O)} $](/teximg/2/3/00806932.png)
Das Gleichgewicht liegt sehr stark auf Seiten der -Moleküle. Die Konzentration des Wassers kann demnach als konstant angenommen werden.
![$ c_0(H_2O) \equiv c(H_2O) = konstant $ $ c_0(H_2O) \equiv c(H_2O) = konstant $](/teximg/6/3/00806936.png)
Die Konzentration des Wassers kann somit in die Gleichgewichtskonstante hineingezogen werden, es entsteht eine neue Konstante.
![$ K_W = \bruch{K_c}{c^{2}(H_2O)} = c(HO^-) \cdot c(H_3O^+)} $ $ K_W = \bruch{K_c}{c^{2}(H_2O)} = c(HO^-) \cdot c(H_3O^+)} $](/teximg/7/3/00806937.png)
Die neue Konstante wird als Ionenprodukt des Wassers bezeichnet.
![$ K_W(T=25°C) = 10^{-14} $ $ K_W(T=25°C) = 10^{-14} $](/teximg/5/4/00806945.png)
Der pKw-Wert
Der -Wert entspricht dem negativen dekadischen Logarithmus des -Wertes.
![$ pK_W = - \lg(K_W) = - \lg\left(10^{-14}\right) = 14 $ $ pK_W = - \lg(K_W) = - \lg\left(10^{-14}\right) = 14 $](/teximg/0/4/00807440.png)
Wie aus der nachfolgenden Erklärung ersichtlich, gilt unabhängig von der Temperatur
![$ pK_W = pH + pOH $ $ pK_W = pH + pOH $](/teximg/0/9/00807190.png)
Der pH-Wert
Der pH-Wert entspricht dem negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration der Oxoniumionen.
![$ pH = - \lg(c(H_3O^+)) $ $ pH = - \lg(c(H_3O^+)) $](/teximg/7/3/00807437.png)
In einer neutralen Lösung ist die Konzentration der Oxoniumionen gleich der Konzentration der Hydroxidionen. Bei 25°C folgt daraus
Bei 25°C werden Lösungen, deren Konzentration an Oxoniumionen größer als ist, als sauer bezeichnet. Lösungen, deren pH-Wert größer als 7 ist, sind alkalisch (auch basisch).
Der pOH-Wert
Der pOH-Wert entspricht dem negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration der Hydroxidionen.
![$ pOH = - \lg(c(OH^-)) $ $ pOH = - \lg(c(OH^-)) $](/teximg/9/3/00807439.png)
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