Wählen Sie, was Sie kennen: eine Wasserstoffionenkonzentration, einen pH-Wert, oder die Konzentration einer starken Säure oder starken Base. Der Rechner ermittelt den Rest bei 25 Grad C.
Sie können wissenschaftliche Schreibweise wie 1e-7 eingeben, oder eine Dezimalzahl wie 0.0000001 (mit Punkt statt Komma).
Setzt vollständige Dissoziation voraus, was für gängige starke Säuren wie HCl, HNO3 oder HBr eine gute Näherung ist.
Diese Berechnung setzt vollständige Dissoziation und eine Temperatur von 25 Grad C voraus (Kw = 1e-14). Es handelt sich um eine vereinfachte Schätzung, die eine echte Messung mit einem kalibrierten pH-Meter nicht ersetzt, etwa bei Poolwasser, im Labor oder im Aquarium.
Der pH-Wert im Chemieunterricht der Sekundarstufe
Der pH-Wert gehört in Deutschland, Österreich und der Schweiz zum festen Bestandteil des Chemieunterrichts der Sekundarstufe I und II, meist beim Thema Säuren, Basen und Neutralisation. Die Formel pH = -log([H+]) rechnet die Wasserstoffionenkonzentration in mol/L in den pH-Wert um, der bei den meisten Lösungen zwischen 0 und 14 liegt. Dieser Rechner funktioniert in beide Richtungen: aus einer bekannten Konzentration oder einem bekannten pH-Wert werden zusätzlich pOH und die Hydroxidionenkonzentration [OH-] über das Ionenprodukt des Wassers Kw = [H+] x [OH-] = 1e-14 bei 25 Grad C bestimmt.
pH-Werte aus dem Alltag
| Substanz | Typischer pH-Wert |
|---|---|
| Batteriesäure | etwa 0 |
| Zitronensaft | etwa 2 |
| Essig | etwa 2,5 |
| Leitungswasser in Deutschland | etwa 6,5 bis 9,5 (Trinkwasserverordnung) |
| Reines Wasser | 7 (neutral) |
| Schwimmbadwasser | 7,0 bis 7,4 (DIN-Richtwert) |
| Meerwasser | etwa 8,1 |
| Rohrreiniger | etwa 13,5 |
Was dieser Rechner nicht kann
Die einfache Beziehung pH = -log([H+]) setzt eine verdünnte Lösung einer starken Säure oder starken Base voraus, die sich vollständig dissoziiert, sodass die eingegebene Konzentration direkt der Konzentration der H+- oder OH--Ionen entspricht. Schwache Säuren und Basen, etwa Essigsäure oder Ammoniak, dissoziieren nur teilweise. Ihr pH-Wert braucht eine Säurekonstante (Ka oder Kb) und eine quadratische Gleichung, die dieser Rechner nicht löst. Sehr konzentrierte oder sehr verdünnte Lösungen können den realen pH-Wert außerhalb des üblichen Bereichs von 0 bis 14 verschieben, und die Temperatur ändert den Wert von Kw gegenüber 1e-14. Bei Poolwasser, Aquarien oder im Labor, wo es auf Genauigkeit ankommt, bleibt eine Messung mit einem kalibrierten pH-Meter oder Teststreifen notwendig.
Rechenbeispiel
Eine Salzsäurelösung (HCl) mit 0,01 mol/L ist eine starke Säure und dissoziiert vollständig, also gilt [H+] = 0,01 mol/L. Daraus folgt pH = -log(0,01) = 2, ein deutlich saures Ergebnis. Weiter ergibt sich pOH = 14 - 2 = 12 und [OH-] = 1e-14 / 0,01 = 1e-12 mol/L. Wählen Sie oben "Die Konzentration einer starken Säure", geben Sie 0,01 ein, und prüfen Sie das gleiche Ergebnis. Um zuerst eine Masse an Säure in eine Molkonzentration umzurechnen, berechnet der Rechner für Lösungskonzentration die Molarität aus Masse des gelösten Stoffs, Molmasse und Lösungsvolumen.