Der pH-Wert kann mit Hilfe von Formeln berechnet werden.
Formeln
Für die Berechnung des pH-Wertes von Lösungen gibt es 4 wichtige Formeln.
Für eine saure Lösung wird direkt der pH-Wert berechnet. Für eine alkalische Lösung wird zuerst der pOH-Wert berechnet.
Säure | Base | |
---|---|---|
stark | ||
schwach |
Den pOH-Wert kann man in den pH-Wert umformen, indem man rechnet:
Beispiele
Salzsäure
Wie groß ist der pH-Wert einer Salzsäure mit der Konzentration c(HCl) = 0,5 mol/L?
Für Salzsäure hat man einen pKs-Wert von pKs(HCl) = -6. Dies ist ein sehr kleiner Wert, daher ist Salzsäure eine starke Säure.
Mit der Formel für starke Säuren gilt:
Der pH-Wert einer 0,5 molaren Salzsäure liegt bei 0,3.
Natronlauge
Wie groß ist der pH-Wert einer Natronlauge mit der Konzentration c(NaOH) = 0,02 mol/L?
Für Natronlauge hat man einen pKb-Wert von pKb(NaOH) = 0. Natronlauge ist daher eine starke Base.
Mit der Formel für starke Basen gilt:
Der pOH-Wert wird dann in den pH-Wert umgerechnet:
Der pH-Wert einer 0,02 molaren Natronlauge beträgt 12,3.
Essigsäure
Wie groß ist der pH-Wert einer Essigsäure mit der Konzentration c(CH₃COOH) = 0,1 mol/L?
Hier hat man für die Essigsäure einen pKs-Wert von pKs(CH₃COOH) = 4,75. Da der pKs-Wert größer als 4 ist, ist Essigsäure eine schwache Säure.
Mit der Formel für schwache Säuren gilt:
Der pH-Wert einer 0,1 molaren Essigsäure beträgt 2,88.