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pH-Wert

Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration in einer wässrigen Lösung (ohne Angabe einer Dimension/Einheit).

 

 

Der Grund, dass nicht die Wasserstoffionenkonzentration selbst angegeben wird, liegt darin, dass diese zumeist außerordentlich ist, was die Verwendung von sehr kleinen Zahlen bzw. von Zehnerpotenzen (mit entsprechend negativen Exponenten) erforderlich machen würde.

 

pH-Werte ausgewählter Lösungen
Lösung pH H+-Konzentration (mol/l)
Magensäure 1,0 10-1
Zitronensaft 2,4 10-2,4 @ 4 x 10-3
Wasser 7,0 10-7
Blut 7,4 10-7,4 @ 4 x 10-8
Natronlauge 14,0 10-14

 

 

pH-Wert-Bereiche

pH < 7,0 ... saure Lösung

pH = 7,0 ... neutrale Lösung

pH > 7,0 ... basische Lösung

 

pH-Wert des Wassers

Der pH-Wert von reinem Wasser liegt bei 7,0. Dies bedeutet, dass eine geringe Menge (nämlich 10-7 mol/l) Wasserstoffionen vorhanden sind, was durch die spontane Dissoziation von Wassermolekülen in Wasserstoffionen (Protonen) und Hydroxylionen zustande kommt.

 

 

Die sofortige Assoziation von H+ mit Wassermolekülen wird zur Vereinfachung meist nicht angegeben.

 

 

Die Gleichgewichtskonstante der Dissoziationsreaktion gehorcht dem Massenwirkungsgesetz:

 

 

Die Kleinheit dieser Zahl lässt bereits erkennen, dass das Gleichgewicht dieser Reaktion sehr ausgeprägt auf der Seite der Wassermoleküle liegt bzw. dass nur wenige der Wassermoleküle tatsächlich dissoziieren.

Die Konzentration von Wasser beträgt 55,5 mol/l und kann, da sie als konstant betrachtet werden kann, in die Gleichgewichtskonstante einbezogen werden, was das Ionenprodukt (KW) des Wassers ergibt. (Zur Erläuterung der Konzentration von Wasser: Da ein Molekül Wasser aus 2 Wasserstoffatomen (mit der Massenzahl von jeweils 1) und einem Sauerstoffatom (Massenzahl 16) besteht, beträgt das Molekulargewicht 18, gleichbedeutend damit, dass 1 mol Wasser 18 g entspricht. Indem die Konzentration bezogen auf das Volumen von einem Liter angegeben wird und 1 g Wasser das Volumen von 1 ml hat, folgt, dass 1 l Wasser gleich 1000 g gleich 55,5 mol ist.)

 

 

 

Da H+ und OH- in reinem Wasser im gleichen Verhältnis vorliegen, beträgt die H+-Konzentration 10-7 mol/l.

 

 

Und nach der Definition des pH-Werts (siehe oben) resultiert daraus der Wert 7,0.

 

 

Literatur

Löffler G. Biochemie und Pathobiochemie. Springer 2003

 


Kategorie: Physiologie

 

Letzte Änderung: 29.04.2008