PH-Wert
Der pH-Wert ist eine Skala der Azidität von 0 bis 14. Sie gibt an, wie sauer oder alkalisch eine Substanz ist. Mehr saure Lösungen haben einen niedrigeren pH-Wert. Mehr alkalische Lösungen haben einen höheren pH-Wert. Substanzen, die weder sauer noch alkalisch sind (d.h. neutrale Lösungen), haben normalerweise einen pH-Wert von 7, Säuren haben einen pH-Wert von weniger als 7. Alkalien haben einen pH-Wert, der größer als 7 ist.
Der pH-Wert ist ein Maß für die Konzentration von Protonen (H+) in einer Lösung. S.P.L. Sørensen führte dieses Konzept im Jahr 1909 ein. Das p steht für die deutsche Potenz, was Leistung oder Konzentration bedeutet, und das H für das Wasserstoffion (H+).
Die gebräuchlichste Formel zur Berechnung des pH-Wertes ist
pH = - log 10 [ H + ] {\displaystyle {\mbox{pH}}=-\log _{{{10}\links[{\mbox{H}}^{+}\rechts]}} ![{\displaystyle {\mbox{pH}}=-\log _{10}\left[{\mbox{H}}^{+}\right]}](https://www.alegsaonline.com/image/093977a79b6a17e02db4699475930e48c05d6468.svg)
[H+] gibt die Konzentration der H+-Ionen an (auch geschrieben [H3O+], die gleiche Konzentration von Hydroniumionen), gemessen in Mol pro Liter (auch als Molarität bekannt).
Die richtige Gleichung lautet jedoch tatsächlich:
pH = - log 10 [ a H + ] {\displaystyle {\mbox{pH}}=-\log _{{10}\links[a_{\mathrm {H^{+}} }\rechts]}} ![{\displaystyle {\mbox{pH}}=-\log _{10}\left[a_{\mathrm {H^{+}} }\right]}](https://www.alegsaonline.com/image/7a631c4037415f3d4483a6cb07e69858b64890fc.svg)
wobei ein H + {\darstellungsstil a_{\mathrm {H^{+}} }} 
gibt die Aktivität von H+-Ionen an. Aber diese Gleichung liefert in den meisten Fällen den gleichen Wert wie die gebräuchlichere Formel, so dass in der einführenden Chemie die vorherige Gleichung als Definition des pH-Wertes angegeben wird.
Die meisten Substanzen haben einen pH-Wert im Bereich von 0 bis 14, obwohl extrem saure oder alkalische Substanzen einen pH-Wert < 0 oder pH > 14 haben können.
Alkalische Substanzen haben anstelle von Wasserstoffionen eine Konzentration von Hydroxidionen (OH-).
pH-Indikatoren
Bestimmte Farbstoffe ändern ihre Farbe, je nachdem, ob sie sich in einer sauren oder alkalischen Lösung befinden. Der pH-Indikator ist eine chemische Verbindung, die in kleinen Mengen einer Lösung zugesetzt wird, damit der pH-Wert (Säuregrad oder Basizität) der Lösung sichtbar wird. Der pH-Indikator ist ein chemischer Detektor für Hydronium-Ionen (H3O+) oder Wasserstoff-Ionen (H+). Normalerweise bewirkt der Indikator, dass sich die Farbe der Lösung in Abhängigkeit vom pH-Wert ändert.
Typische Indikatoren sind Phenolphthalein, Methylorange, Methylrot, Bromthymolblau und Thymolblau. Sie färben sich jeweils an verschiedenen Punkten auf der pH-Skala und können zusammen als universeller Indikator verwendet werden.
Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von Lackmuspapier, das auf einem natürlichen pH-Indikator basiert. Das Papier kann Ihnen sagen, wie stark die Chemikalie ist, ob es sich um eine stärkere Säure oder eine stärkere Base handelt.
Einige gebräuchliche pH-Werte
| pH-Wert | |
| Batteriesäure | 0 |
| Magensäure | 1.0 |
| Zitronensaft | 2.4 |
| Cola | 2.5 |
| Sauerstoffhaltiges Wasser | 2.5 - 3.0 |
| Essig | 3.0 |
| Orangen- oder Apfelsaft | 3.0 |
| Bier | 4.5 |
| Kaffee | 5.0 |
| Milch | 6.6 |
| 7.0 | |
| Blut | 7.35 - 7.45 |
| Einfaches Shampoo | 8.0 |
| Meerwasser | 8.0 |
| Dauerwelle | 8.5 - 9.2 |
| 9.0 - 10.0 | |
| Haarfärbemittel | 9.5 - 10.5 |
| Magische Gerade | 11.5 |
| Ammoniak für den Haushalt | 11.5 |
| Bleichen | 12.3 |
| Ätznatron | 12.7 |
| 13.5 | |
| Abflussreiniger | 14 |
pH-Werte einiger gebräuchlicher Substanzen
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Fragen und Antworten
F: Was ist der pH-Wert?
A: Der pH-Wert ist eine Säureskala von 0 bis 14, die die Konzentration von Protonen (H+) in einer Lösung misst. Er gibt an, wie sauer oder alkalisch eine Substanz ist, wobei saurere Lösungen einen niedrigeren pH-Wert und alkalischere Lösungen einen höheren pH-Wert haben. Neutrale Lösungen haben normalerweise einen pH-Wert von 7.
F: Wer hat das Konzept des pH-Wertes eingeführt?
A: S.P.L. Sørensen führte dieses Konzept im Jahr 1909 ein.
F: Wofür steht das "p" in "pH"?
A: Das "p" steht für das deutsche Wort potenz, was Kraft oder Konzentration bedeutet.
F: Wie berechnet man den pH-Wert?
A: Die gebräuchlichste Formel zur Berechnung des pH-Wertes ist der negative Logarithmus des 10-fachen der Konzentration der H+-Ionen (auch [H3O+] geschrieben, was gleiche Konzentrationen von Hydronium-Ionen anzeigt), gemessen in Mol pro Liter (oder Molarität). Es gibt jedoch auch eine Gleichung, die nicht nur die Konzentration, sondern auch die Aktivität berücksichtigt und die je nach Situation andere Werte als die gängigere Formel liefern kann.
F: Welchen Bereich haben die meisten Substanzen auf der pH-Skala?
A: Die meisten Substanzen haben einen pH-Wert zwischen 0 und 14, obwohl extrem saure oder alkalische Substanzen einen Wert außerhalb dieses Bereichs haben können (kleiner als 0 oder größer als 14).
F: Wie unterscheiden sich alkalische Substanzen von sauren Substanzen auf der pH-Skala? A: Alkalische Substanzen haben höhere Werte auf der Skala, da sie eine höhere Konzentration an Hydroxidionen (OH-) aufweisen als Wasserstoffionen, wie es bei Säuren der Fall ist.
