Chempage - pH-Wert

Der pH-Wert ist als der negative dekadische Logarithmus der Hydronium- Ionen im chemischen Gleichgewicht definiert. Er ist somit kein Maß für die stärke einer Säure. Der pH-Wert kann mit Universalindikatorpapier bestimmt werden. Auf diesem ist eine Mischung aus verschiedenen Indikatoren aufgebracht die je nach Konzentration der H₃O⁺-Ionen eine spezifische Farbe anzeigen. Die durch eine Messung ermittelte Farbe wird mit einer Skala verglichen.

Die Skala reicht von einem pH-Wert von 0 bis 14. Es gibt auch pH-Werte die Außerhalb der Skala liegen jedoch sind derartig hohe H₃O⁺-Konzentrationen selten. Von großer Bedeutung ist der pH-Wert von 7. Dieser pH-Wert ist der Neutralpunkt, er resultiert aus der Autodissoziation des Wassers. Laugen beziehungsweise Basen besitzen einen pH-Wert der größer ist als 7. pH-Werte die kleiner als 7 sind sind charakteristisch für Säuren. Aus der Definition des pH-Wert ergibt sich, dass eine pH-Wert-Senkung von einer Einheit zu einer Verzehnfachung der H₃O⁺-Konzentration führt.

Salzsäure 35%	-1	Bier	5
Salzsäure 3,5%	0	Hautoberfläche	5,5
Salzsäure 0,35%	1	Mineralwasser	6
Magensäure	1	destilliertes Wasser	7
Zitronensaft	2	Blut	7,4
Essigessenz	2	sauberes Seewasser	8,3
Essig	3	Waschmittel	10
Cola	3	Natronlauge 3%	14
Wein	4	Natronlauge 30%	15
Sauremilch	4,5

In reinem Wasser wird man einen pH-Wert von 7 feststellen (bei 25°C). Daraus ist zu folgern, dass neutrales Wasser 10^-7 mol/l OH^--Ionen und 10^-7mol/l H₃O⁺-Ionen enthält.

Wenn man für diese Reaktion den Massenwirkungsausdruck formuliert unter Einbeziehung der nahezu konstanten Konzentration des Wassers erhält man den K_W-Wert. Danach gilt.

Diese Bedingungsgleichung gilt in allen wässrigen Lösungen. Da man für die OH^--Ionen-Konzentration eine analoge Definition zum pH-Wert formulieren kann, gilt also auch die folgende Bedingungsgleichung:

Damit diese Bedingungsgleichungen gelten muss sich also bei der Zugabe von H₃O⁺-Ionen in Wasser die OH^--Ionen-Konzentration verringern. Analog dazu muss sich bei der Zugabe einer Lauge in neutrales Wasser die H₃O⁺-Konzentration verringern.