Was ist der pH-Wert?
Eine wässrige Lösung enthält zwei Ionen: H3O+ und OH−. Gibt es mehr H3O+-Ionen, ist die Lösung sauer. Gibt es mehr OH−-Ionen, ist sie basisch. Sind beide gleich häufig, ist sie neutral.
Der pH-Wert drückt die Konzentration der H3O+-Ionen als einfache Zahl aus: pH = −log c, wobei c die Konzentration der H3O+-Ionen in mol/l ist. Wenn zum Beispiel c = 10⁻³ mol/l ist, dann ist pH = 3.
Bei 25°C ist das Produkt der beiden Ionenkonzentrationen immer 10⁻¹⁴. Wird also eine Konzentration mit 10 multipliziert, wird die andere durch 10 geteilt.
| Flüssigkeit | pH | H3O+, mol/l | OH−, mol/l | Lösung |
|---|---|---|---|---|
| Batteriesäure | 1.0 | 10⁻¹ | 10⁻¹³ | sauer |
| Kaffee | 5.0 | 10⁻⁵ | 10⁻⁹ | sauer |
| Wasser | 7.0 | 10⁻⁷ | 10⁻⁷ | neutral |
| Seife | 10.0 | 10⁻¹⁰ | 10⁻⁴ | basisch |
Was bedeutet 1 pH-Einheit?
Die pH-Skala ist eine logarithmische Skala. Sinkt der pH-Wert um 1 Einheit, wird die H3O+-Konzentration mit 10 multipliziert. Kaffee mit pH 5.0 enthält also 100-mal so viele H3O+-Ionen wie Wasser und Batteriesäure mit pH 1.0 eine Million Mal so viele.
Eine vollständige Tabelle mit Alltagsflüssigkeiten und wie sich der pH-Wert ändert, wenn du Wasser dazugibst, findest du im Artikel zur pH-Skala.
Wie misst man den pH-Wert?
Ein pH-Meter gibt den pH-Wert einer Lösung als Zahl an. Universalindikator zeigt ihn durch die Farbe: rot in einer Säure, grün in einer neutralen Lösung und blau oder violett in einer basischen Lösung. Auch die Skala im Simulator wechselt von Rot über Grün zu Violett.
Vergleiche pH-Werte in der App Nalukh chem
Vergleiche die pH-Werte und Ionenbalken von neun Flüssigkeiten. Dieser Simulator gehört zum vollen Zugang. Der Download ist kostenlos, und 2 Kapitel und 5 Simulatoren sind ohne Anmeldung freigeschaltet.
Wie benutzt du den Simulator?
- Tippe im Bereich WÄHLE EINE FLÜSSIGKEIT des unteren Feldes auf eine Flüssigkeit. Jeder Button zeigt einen Namen und einen pH-Wert. Beim Start ist Wasser ausgewählt.
- Lies den pH-Wert auf der Karte links ab.
- Sieh nach, wo der Zeiger auf der senkrechten Farbskala stehen bleibt.
- Lies die Kategorie auf der Anzeige oben ab: SÄURE, NEUTRAL oder BASE.
- Vergleiche die beiden Balken im Bereich RELATIVE MENGE DER IONEN. Die Konzentration steht über jedem Balken als Zehnerpotenz. Die Balken haben eine logarithmische Skala, ein etwas höherer Balken kann also eine vielfach höhere Konzentration bedeuten.
- Der runde Button mit dem Pfeil oben rechts führt zurück zu Wasser.
Aufgaben für den Simulator
- Wähle Kaffee und Wasser und vergleiche die Potenzen über den H3O+-Balken. Um welchen Faktor unterscheiden sie sich? Antwort: 10 hoch −5 und 10 hoch −7, also um das 100-Fache.
- Wähle Blut. Welche Kategorie erscheint? Antwort: pH 7.4, BASE. Blut ist leicht basisch.
- Wähle Bleichmittel und addiere die Exponenten der beiden Balken. Wiederhole das mit einer anderen Flüssigkeit. Antwort: −12.5 und −1.5 ergeben zusammen −14. Die Summe ist für jede Flüssigkeit −14.
