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Transkript pH-Wert-Berechnung sehr starker Säuren

Herzlich willkommen zum Thema "pH-Wert-Berechnung von sehr starken Säuren". In diesem Video möchte ich euch anhand eines konkreten Beispiels zeigen, wie man den pH-Wert einer sehr starken Säure berechnet, und unser Beispiel soll Salzsäure sein. Salzsäure, das ist Chlorwasserstoff gelöst in Wasser, also HCl in H2O, und die resultierende wässrige Lösung, die nennt man dann Salzsäure. Die Konzentration an Chlorwasserstoff soll 0,1 mol/l betragen und gesucht ist nun natürlich der pH-Wert. Gut, zu Beginn wollen wir uns erst einmal klar machen, was mit unserer Säure, also mit dem Chlorwasserstoff, eigentlich passiert, wenn er in Wasser kommt. Und das schaut dann so aus: Chlorwasserstoff+Wasser->Oxoniumion H3O+ und Chloridanion. Es kommt also im Grunde zu einer Dissoziation dieses Chlorwasserstoffes. Bei den sehr starken Säuren können wir auch hier diesen Reaktionspfeil einzeichnen, der verdeutlicht, dass diese Reaktion vollständig abläuft. Wir haben hier im Grunde die Aussage, dass die komplette eingesetzte Säure letztendlich in Form von Oxoniumion zur Geltung kommt. Das ist wichtig, denn der pH-Wert orientiert sich ja einzig und allein an der Konzentration der Oxoniumionen. Wir wissen nun, dass die komplette eingesetzte Säure auch als Oxoniumion zur Geltung kommt und das formulieren wir mal so: Konzentration 0 (also Ausgangskonzentration der Säure)=Konzentration der Oxoniumionen. Also: c0Säure=cH3O+. Das bedeutet, wir können diese Gleichung da oben vereinfachen bzw. ganz einfach umstellen, damit wir Zahlenwerte einsetzen können, die wir bereits kennen und dann schaut die Formel so aus: pH=-lg((c0Säure)/(mol/l)). Hier können wir natürlich auch noch eine c0 bei der gegebenen Angabe hinmachen und dann ist es ganz exakt. Wir können jetzt diese Konzentration einfach hier einsetzen, das machen wir mal. Also steht dann da: pH=-lg((0,1mol/l)/(mol/l)). Jetzt sehen wir auch schon den Sinn dieser Einheit hier unten. Das erfüllt nämlich einfach den Sinn, dass diese Einheit dann komplett rausgekürzt wird und dass dieser Logarithmus dann hier sozusagen einheitenlos ist. Wir können dann hier also einfach den Logarithmus von 0,1 berechnen, den dekadischen Logarithmus natürlich, da steht ja lg. Gut, der dekadische Logarithmus von 0,1 ist -1 und dann steht hier da: -(-1) und damit ergibt sich der pH-Wert zu +1. Der pH-Wert einer Salzsäurelösung mit einer Konzentration von 0,1 mol/l beträgt also +1.

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1 Kommentar
  1. Default

    Finde das Bsp. nicht so gut gewählt, weil sich aus der Formel direkt das Oxonium Ion ergibt. Also man hat insgesamt nur 3 Elemente Wasserstoff.
    Was ist wenn es sich um Schwefelsäure H2SO4 handelt? Wie bestimme ich dann die Konzentration der Oxoniumionen?

    Von Tarikgrad, vor fast 2 Jahren