pH-Wert schwacher Säuren und Basen
Schwache Säuren geben nur einen kleinen Teil ihrer Protonen ab. Für den pH-Wert brauchst du deshalb den pKs-Wert. Bei nicht zu verdünnten Lösungen reicht eine einfache Näherungsformel.
Formeln und Regeln
- Schwache Säure: pH = ½ · (pKs − lg c)
- Schwache Base: pOH = ½ · (pKb − lg c), dann pH = 14 − pOH
- pKs + pKb = 14 für ein korrespondierendes Säure-Base-Paar
- Je kleiner der pKs, desto stärker die Säure
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Drei Aufgaben zu diesem Thema. Zahlen wie 12,5 oder 1.250 eintippen, Elastizitäten mit Vorzeichen.
Aufgabe
Berechne den pH-Wert einer Methylamin-Lösung (CH₃NH₂, pKb = 3,36) mit c = 0,2 mol/L bei 25 °C.
pOH (2 Nachkommastellen)
pH-Wert (2 Nachkommastellen)
Zahlen wie 12,5 oder 0,025; so viele Nachkommastellen wie angegeben. Massen und Stoffmengen zählen mit 1 % Spielraum, pH-Werte mit ±0,02.
Beispiel mit Rechenweg
Berechne den pH-Wert einer Lösung von Flusssäure (HF, pKs = 3,17) mit c = 0,1 mol/L. Nimm die Näherung für schwache Säuren.
Rechenweg
- 1.Schwache Säure, nur wenig dissoziiert: pH = ½ · (pKs − lg c)
- 2.pH = ½ · (3,17 − lg 0,1) = ½ · (3,17 − (−1)) = 2,09
Typischer Fehler: Die Formel für starke Säuren nehmen (pH = −lg c). Eine schwache Säure gibt nur einen kleinen Teil ihrer Protonen ab, der pH-Wert ist deutlich höher.
Berechne den pH-Wert einer Methylamin-Lösung (CH₃NH₂, pKb = 3,36) mit c = 0,1 mol/L bei 25 °C.
Rechenweg
- 1.pOH = ½ · (pKb − lg c) = ½ · (3,36 − (−1)) = 2,18
- 2.pH = 14 − pOH = 14 − 2,18 = 11,82
Typischer Fehler: Mit dem pKb-Wert direkt den pH-Wert ausrechnen. Die Formel liefert zuerst den pOH; erst 14 − pOH ist der pH-Wert.
Häufige Fragen
Wann gilt die Näherungsformel?
Wenn die Säure schwach ist (pKs etwa über 4) und nicht stark verdünnt. Dann ist der dissoziierte Anteil klein und c(HA) ≈ c₀.