Alles rund um den pH-Wert - Übersicht

Durch die natürliche Dissoziation des Wassers in Protonen und Hydroxid-Ionen stellt sich stets ein Gleichgewicht ein - das sogennante Autoprotolysegleichgewicht, ausgedrückt durch den pH-Wert von 7. Wenn nun ein Stoff dazugegeben wird, ist dieser unter Umständen in der Lage, dieses Gleichgewicht durch Zugabe oder auch Aufnahme von Protonen zu verschieben - die resultierende Lösung reagiert dann sauer oder auch basisch, die Stoffe, die dies hervorrufen nennt man demzufolge Säuren und Basen.

Muss ein bestimmter pH-Bereich eingehalten werden, etwa weil bestimmte Enzyme nur dann arbeiten können, so bedient man sich bei Puffern. Pufferlösungen sind spezielle Lösungen, die in der Lage sind, kleine Zugaben von Säuren oder auch Basen abzufedern und den pH-Wert konstant zu halten.

 

Streng genommen gehört dieser Bereich auch in die Rubrik Gleichgewichtsreaktionen. Aufgrund der großen Bedeutung und weil es vielleicht nicht jeder gleich dort suchen würde, gibt es jedoch diesen speziellen Bereich mit folgenden Unterpunkten:

 

Säuren und Basen | Pufferlösungen | Sonstiges

 

Säuren und Basen

Um das dem pH-Wert zugrundeliegende Säure-Base-Konzept nach Brönstedt und Lowry zu verstehen, gibt es das Einführungsvideo:

Die folgende Tabelle listet dir die Beiträge aus dem "Rechenbereich" auf. Dabei gibt es einmal die Grundlagen - hier werden Formeln hergeleitet und am Beispiel erklärt - und es gibt den Aufgabenbereich, der sich Aufgaben zu Titrationen beschäftigt. Hier wird die Stöchiometrie mit einbezogen.

Achtung: Hinter jedem Grundlagenbeitrag verbergen sich jeweils gleich mehrere Videos für die verschiedenen Fälle: es gibt sehr starke, starke und schwache Säuren - man beachte bitte den Unterschied zwischen "bis" und "und"...

 

pH-Wert-Berechnungen Aufgaben zur Titration
pH-Wert-Berechnung von schwachen und sehr starken Säuren  Aufgabe: Titration von Salzsäure mit Natronlauge
pH-Wert-Berechnungen von schwachen bis sehr starken Säuren  Aufgabe: Titration von Essigsäure mit Natronlauge

 

 

Puffer

Auch hier kannst du dir im Einführungsbeitrag erklären lassen, worum es sich bei Pufferlösungen eigentlich handelt, welchen Sinn sie haben und wie man den pH-Wert berechnet:

Und natürlich gibt es auch hier diverse Aufgaben, die dir helfen sollen mit den Rechnungen rund um Puffer zurecht zu kommen, fundamental beim Thema Puffer ist die Henderson-Hasselbalch-Gleichung:

 

Sonstiges - Elektrolyte, Lewis-Konzept und Co.

Säuren können schwach, stark oder sehr stark sein, für einen Puffer benötigt man eine schwache Säure und die konjugierte Base - diese Aussagen wurden in den bisherigen Beiträgen oft getätigt, doch was bedeutet dieses "schwach" und "stark" eigentlich genau? Hier wirds erklärt:

Um ganz praktische Dinge, komplett ohne Rechnungen geht es in den folgenden Beiträgen:

Und zu guter letzt, wird noch ein neues Konzept vorgestellt. Hier wird das Säure-Base-Konzept von Brönstedt und Lowry, das Protonen betrachtet, erweitert und auf Elektronenpaare angewandt: