pH-Wert-Definition
Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Hydronium-Ionen-Konzentration — die universelle Skala für Säure und Base in der Chemie.
Formel
pH = -\lg([\text{H}_3\text{O}^+])Variablen & Einheiten – pH-Wert-Definition
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| pH | Negativer dekadischer Logarithmus der H₃O⁺-Konzentration | dimensionslos |
| [H₃O⁺] | Hydronium-Ionen-Konzentration | mol/L |
| pOH | Negativer Logarithmus der OH⁻-Konzentration; pH + pOH = 14 | dimensionslos |
Herleitung & Hintergrund – pH-Wert-Definition
Søren Sørensen (1909) führte den pH-Wert ein. Bei 25 °C: pH + pOH = 14 (Ionenprodukt des Wassers Kw = 10⁻¹⁴). pH < 7: sauer, pH = 7: neutral, pH > 7: basisch. Für starke Säuren: pH = −lg(c).
Rechenbeispiel
0,01 mol/L HCl (vollständig dissoziiert): [H₃O⁺] = 0,01 mol/L. pH = −lg(0,01) = −lg(10⁻²) = 2. Cola: pH ≈ 2,5 · Blut: pH = 7,4.
Anwendungsgebiete
Biochemie (Enzymoptima), Medizin (Blut-pH), Lebensmitteltechnologie, Wasseraufbereitung, Analytische Chemie
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Frage (Vorderseite)
Was beschreibt die Formel pH = −lg[H₃O⁺]? Nenne alle Variablen und Einheiten.
Antwort (Rückseite)
Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Hydronium-Ionen-Konzentration — die universelle Skala für Säure und Base in der Chemie.. pH: Negativer dekadischer Logarithmus der H₃O⁺-Konzentration (dimensionslos); [H₃O⁺]: Hydronium-Ionen-Konzentration (mol/L); pOH: Negativer Logarithmus der OH⁻-Konzentration; pH + pOH = 14 (dimensionslos).
Wissenschaftliche Quellen
- [1]Sørensen, S.P.L. (1909). Enzymstudien. Biochemische Zeitschrift, 21, 131–304.
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