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Berechnung des pH-Wertes

Berechnung für starke Säuren

Berechnung für schwache Säuren
 
 
 

Berechnung des pH-Wertes bei schwachen Säuren


 
 
Definition von schwachen Säuren:

Von schwachen Säuren spricht man, wenn die Säure nicht vollständig in deprotonierter Form vorliegt..
 

Berechnung des pH-Wertes:

Eine schwache Säure (HA) liegt in wässriger Lösung fast ausschließlich in assoziierter Form (HA)  vor. 

Für diese Reaktion gilt folgender Ansatz 
Als nächstes werden folgende Annahmen getroffen:

  • Die Konzentration der Säure im Gleichgewicht beträgt [HA]0-x
  • Die Konzentration von [H3O+] und [A-] ist gleich, denn für jedes H+ das die Säure HA abgibt entsteht ein A- .
Damit lässt sich K folgendermassen vereinfach: 

Zuletzt noch eine Vereinfachung:

  • Da es sich um eine schwache Säure handelt, gibt die Säure HA kaum Protonen ab, somit gilt [HA]>> [HA]0-x 
Damit erhält man: 

Formt man um, so erhält man: 
Mit pH = - log c(H3O+) erhält man:
 

Beispiel:

Man hat 10-1 mol/L Essigsäure mit einem pKs-Wert von 4,75. Somit erhält man einen pH-Wert von:  pH = 0.5(4,75 - log 10-1) = 1,88