pH-Rechner

pH und pOH sind durch die Gleichung verbunden: pH + pOH = 14. Um den pH-Wert aus dem pOH zu berechnen, subtrahieren Sie einfach den pOH-Wert von 14. Zum Beispiel, wenn pOH 5 ist, dann ist pH = 14 - 5 = 9.

Ka (Säurekonstante) ist ein Maß für die Stärke einer Säure. Für schwache Säuren verwenden wir Ka, um die Konzentration der H+-Ionen in der Lösung zu berechnen, was uns die Berechnung des pH-Werts ermöglicht. Je größer der Ka-Wert, desto stärker die Säure.

Für Pufferlösungen kann der pH-Wert mit der Henderson-Hasselbalch-Gleichung berechnet werden: pH = pKa + log([A-]/[HA]), wobei [A-] die Konzentration der konjugierten Base und [HA] die Konzentration der schwachen Säure ist. Diese Gleichung ist besonders nützlich für Lösungen, die eine schwache Säure und ihre konjugierte Base enthalten.

Für starke Säuren ist die pH-Berechnung einfach, da sie sich vollständig in Wasser dissoziieren. Der pH-Wert ist einfach -log[H+]. Für schwache Säuren müssen wir den Ka-Wert verwenden und eine quadratische Gleichung lösen, um die H+-Konzentration zu finden, da sie sich nur teilweise dissoziieren. Deshalb enthält unser Rechner separate Optionen für Säurelösungen.

Unser pH-Rechner liefert genaue Ergebnisse basierend auf Standard-Chemiegleichungen und Konstanten. Für sehr präzise Laborarbeiten empfehlen wir jedoch, die Ergebnisse durch experimentelle Messungen zu überprüfen, da Faktoren wie Temperatur und Ionenstärke die pH-Werte beeinflussen können.

Berechnen wir den pH-Wert einer 0,1M Essigsäurelösung (Ka = 1,8 × 10^-5). Geben Sie in unseren Rechner die Konzentration als 0,1 und Ka als 1,8e-5 ein. Der Rechner wird die quadratische Gleichung lösen, um die H+-Konzentration zu finden und dann den pH-Wert berechnen. Das Ergebnis sollte etwa 2,87 sein, was zeigt, dass dies eine schwache Säurelösung ist.

Die Temperatur beeinflusst pH-Messungen erheblich, da sie sowohl die Ionisierung von Wasser (Kw) als auch die Elektrodenreaktion des pH-Meters beeinflusst. Die meisten pH-Meter verfügen über eine automatische Temperaturkompensation (ATC), um genaue Messungen bei verschiedenen Temperaturen zu gewährleisten.

Der pH-Wert misst die Wasserstoffionenkonzentration zu einem bestimmten Zeitpunkt, während die Titrierbarkeit (oder Pufferkapazität) die Fähigkeit einer Lösung misst, pH-Änderungen bei Zugabe von Säure oder Base zu widerstehen. Eine Lösung kann einen niedrigen pH-Wert, aber eine hohe Pufferkapazität haben.

Kalibrieren Sie ein pH-Meter mit mindestens zwei Standardpufferlösungen (normalerweise pH 4,0 und pH 7,0 oder pH 7,0 und pH 10,0). Spülen Sie die Elektrode zwischen den Puffern mit destilliertem Wasser ab, tauchen Sie sie in jeden Puffer ein und stellen Sie das Meter entsprechend ein. Die meisten modernen pH-Meter haben eine automatische Kalibrierungsfunktion.