pH-Wert starker Säuren und Basen berechnen
Starke Säuren und Basen geben ihre Protonen bzw. nehmen sie vollständig auf. Deshalb ist die Konzentration der H₃O⁺- bzw. OH⁻-Ionen gleich der Konzentration der Säure bzw. Base.
Formeln und Regeln
- pH = −lg c(H₃O⁺)
- pOH = −lg c(OH⁻)
- Bei 25 °C: pH + pOH = 14
- Starke Säuren: HCl, HNO₃, H₂SO₄ (1. Stufe); starke Basen: NaOH, KOH
- Zehnmal verdünnt → pH ändert sich um 1
Jetzt selbst rechnen
Drei Aufgaben zu diesem Thema. Zahlen wie 12,5 oder 1.250 eintippen, Elastizitäten mit Vorzeichen.
Aufgabe
Berechne den pH-Wert einer Salzsäure (HCl) mit c = 0,02 mol/L (starke Säure, vollständig dissoziiert).
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 Salpetersäure (HNO₃) mit c = 0,25 mol/L (starke Säure, vollständig dissoziiert).
Rechenweg
- 1.Starke Säure: c(H₃O⁺) = c(Säure) = 0,25 mol/L
- 2.pH = −lg c(H₃O⁺) = −lg(0,25) = 0,60
Typischer Fehler: Das Minus vor dem Logarithmus vergessen: lg(0,01) ist −2, der pH-Wert aber +2.
Berechne pOH und pH-Wert einer Natronlauge (NaOH) mit c = 0,025 mol/L bei 25 °C (starke Base).
Rechenweg
- 1.c(OH⁻) = 0,025 mol/L → pOH = −lg(0,025) = 1,60
- 2.Bei 25 °C gilt pH + pOH = 14 → pH = 14 − 1,60 = 12,40
Typischer Fehler: Bei einer Lauge −lg c direkt als pH nehmen. Das ergibt den pOH; der pH-Wert ist 14 − pOH.
Häufige Fragen
Warum ist der pH-Wert bei höherer Säurekonzentration kleiner?
Wegen des Minus vor dem Logarithmus: Je mehr H₃O⁺, desto kleiner der pH-Wert.
Kann der pH-Wert negativ sein?
Ja, bei Konzentrationen über 1 mol/L. Im ersten Semester rechnet man meist zwischen 0 und 14.