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Warum gilt: pH+pOH = 14?
Hallo, mich interessierrt, warum die Summe aus pH- und pOH-Wert immer 14 ergibt. Lässt sich das irgendwie beweisen/begründen? Es geht mir nicht nur um Wasser sondern vor allem z.B. um Säuren, wenn wir eine Säure mit dem pH-Wert 0 haben, wieso gibt es darin dann genau 10^-14 mol/l (OH)- -Ionen?
@ Mary Peach: ja mir ist klar wie sich der pH-Wert zusammensetzt. Aber warum ergänzen sich pH- und pOH-Wert sich zu 14?
2 Antworten
- vor 1 JahrzehntBeste Antwort
Die Begründung für diesen Fall findest du in der Gleichgewichtskostanten für die Reaktion H2O -> H^+ + OH^-
Die Gleichgewichtskostante K ist gleich:
K = [H^+]*[OH-] / [H2O]
Diese ist bei gleichbleibender Temperatur, Druck und Volumen immer gleich groß (der genaue Wert spielt hier mal keine Rolle, man kann ihn aber bestimmt irgendwo finden...).
Bei Normalbedingungen ist es so, dass der Wert über dem Bruchstrich immer 10^-14 beträgt (unter extremen Bedingungen kann der Wert davon durchaus abweichen).
Wenn das Gleichgewicht nun durch äußere Einflüsse (Zugabe von Säure oder Base) verschoben wird, so dass beispielsweise die Protonenkonzentration erhöht ist, so verschieben sich die Konzentrationen, bis das Gleichgewicht wieder der Konstanten entspricht (also der Wert über dem Bruchstrich wieder 10^-14 mol^2/l^2 entspricht, da die Wasserkonzentration nahezu gleich bleibt).
Deswegen haben wir dann bei einem pH-Wert von 0 einen pOH-Wert von 14, damit in der Gleichgewichtsgleichung oben wieder 10^-14 mol^2/l^2 steht.
Nimmt man ein anderes Medium als Wasser (z.B. reines NH3), so sind diese Werte natürlich andere, da die Gleichgewichtskonstante eine andere ist. Auch bei nicht normalen Druckverhältnissen kann das Gleichgewicht anders aussehen (man kann einen pH von 0 bei reinem Wasser haben; der pOH ist halt auch bei 0).
- vor 1 Jahrzehnt
Um nicht immer mit Potenzzahlen rechnen zu müssen, werden logarithmische Grössen eingeführt. Der pH-Wert wird als negativer dekadischer Logarithmus der H3O+-Ionenkonzentration definiert.
pH = - log [H3O+]
Auf dieser Definition basiert die pH-Skala. Sie reicht von pH = 0 ([H3O+] = 1 mol/l = 10 0 mol/l) bis pH = 14 ([H3O+] = 10 -14 mol/l). Sinkt der pH-Wert in einer Lösung um eine Einheit (um 1,0), bedeutet das aufgrund der logarithmischen Skala, dass sich die Hydronium-Ionenkonzentration um den Faktor 10 erhöht hat und umgekehrt.
