Anorganische Chemie ist eine frei verfügbare Einführung in die anorganische Chemie. Details zum Buch finden Sie im Editorial....


pH-Wert

Autor: Hans Lohninger

Der pH-Wert ist ein Maß für die Konzentration von Wasserstoffionen (Protonen, H+) in einer Lösung und somit ein Maß für die Acidität bzw. Basizität einer Lösung. Eine Lösung wird um so saurer sein, je mehr H+-Ionen sie enthält. Starke Säuren, wie z.B. Salzsäure, dissoziieren vollständig, d.h. die Wasserstoffionenkonzentration entspricht der Konzentration der Säure (eine 1-molare Salzsäure erzeugt 1 mol Wasserstoffionen pro Liter).

Das Konzept des pH-Werts wurde 1909 von S.P.L. Sørensen eingeführt. Das p steht für "Potenz", und das H für die Wasserstoffionenkonzentration.

In laienhaften Worten ausgedrückt, der pH-Wert ist eine Maßzahl zwischen 0 und 14(1), die anzeigt, ob eine Lösung sauer (pH < 7), neutral (pH = 7), oder basisch (pH > 7) reagiert.

Die Formel zur Berechnung des pH-Werts lautet:

pH = -log10 [H+]

[H+] bezeichnet die Aktivität des H+-Ions in mol/L (manchmal wird statt H+ auch das äquivalente Hydroniumion, H3O+ verwendet). In verdünnten Lösungen (z.B. in Leitungswasser) ist die Aktivität gleich der Konzentration der Wasserstoffionen.

Ein pH-Wert von 7 bedeutet in wässriger Lösung unter Standardbedingungen (22°C, 1 atm), dass die Lösung neutral reagiert, da in Wasser unter diesen Bedingungen die Konzentration der H+-Ionen gleich der OH--Ionen ist (jeweils 1×10-7 mol/l).

In nichtwässrigen Lösungen oder unter von den Standardbedingungen abweichende Bedingungen kann der neutrale pH-Wert anders als 7 sein. Man muss sich in diesem Fall auf die Dissoziationskonstante des jeweils benutzten Lösungsmittels beziehen

Der pH-Wert kann durch Zufügen eines pH-Indikators oder mit Hilfe eines pH-Meters gemessen werden. Für schnelle Bestimmungen mit geringerer Genauigkeit wird gerne auch sog. "pH-Papier" eingesetzt, das mit einem Indikatorgemisch getränkt ist und je nach pH-Wert eine charakteristische Farbe einnimmt.

Um sich eine bessere Vorstellung vom pH-Wert machen zu können, sind in der folgenden Tabelle einige Beispiele aufgeführt (die Hintergrundfarbe des pH-Werts entspricht ungefähr der Farbe eines pH-Papiers):

Substanz pH-Wert   Substanz pH-Wert
Salzsäure 35%ig-1   schwarzer Bohnenkaffee5
Salzsäure 1-molar0   Schweiß5.5
Magensäure (nüchtern)1.5   reines Wasser bei 22°C7
Zitronensaft2   Blut7.4
Cola2.5   Nahrungsbrei im Dünndarm8.3
Essig3   Waschmittellösung10
Wein3.5   Natronlauge 1-molar14
Saure Milch4.5      Natronlauge 30%ig15

 



(1) Die meisten Lösungen haben einen pH-Wert im Bereich 0 bis 14, obwohl extrem saure oder extrem basische Lösungen auch einen pH-Wert von < 0 oder > 14 haben können.



Last Update: 2013-08-08