PH-Wert
Der pH-Wert ist ein Maß für den Säuregehalt. Er gibt den negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration (eigentlich der Aktivität) von Oxonium-Ionen (früher: H+-Ionen) in einer wässrigen Lösung an.
- pH = -log 10 [H3O+]
Ein Absenken des pH-Wertes um eine Einheit bedeutet daher eine Verzehnfachung der Säurekonzentration.
Der pH-Wert einer Lösung liegt meistens zwischen 0 (stark sauer ) und 14 (stark alkalisch ). Er wird bei 25°C gemessen. Wie schon aus der Definition hervorgeht, kann er bei starken Basen bzw. Säuren auch größer als 14 bzw. kleiner als 0 sein.
Als neutral gilt der pH-Wert von Wasser (pH 7 bei 25°C), da die H3O+-Konzentration nach dessen Autoprotolyse (also der Reaktion 2H2O → H3O+ + OH-) 10-7 mol/l beträgt. Aufgrund der Temperaturabhängigkeit dieser Reaktion ist auch der pH-Wert des Neutralpunktes temperaturabhängig.
Lässt man Wasser an der Luft stehen, nimmt es aufgrund der sich durch Lösen von Kohlendioxid bildenden Kohlensäure einen pH-Wert von etwa 5 an. Dies ist auch der pH-Wert, der als dermatologisch neutral bezeichnet wird.
Der pH-Wert ist auch für andere protische (also wasserstoffhaltige) Lösungsmittel (z.B. Ammoniak) definiert und beruht ebenfalls auf der Autoprotolyse dieser Lösungsmittel. Die allgemeine Reaktion lautet 2LH → LH2+ + LH-. Der pH-Wert ist dann folgendermaßen definiert (der Index p weist darauf hin, dass es sich nicht um wässrige Lösungen handelt):
- pHp = -log 10 [LH2+]
Der Neutralpunkt liegt dann natürlich nicht mehr bei 7, sondern hängt vom jeweiligen Lösungsmittel ab. Bsp.: (Wasserfreie) Ameisensäure:
HCOOH → HCOOH2+ + HCOO-
Die Konzentration der Produkte liegt bei etwa 10-3.1 mol/l. Der neutrale pH-Wert ist daher 3.1. Bei anderen Lösungsmittel liegt er selbstverständlich woanders (z.B. Ethanol bei ca. 10).