Hallo Forum,
wenn ich eine wässrige Lösung mit einem pH-Wert von 4 mit einer Läsung von 5 lösche warum kommt dann nicht ein Endwert von pH = 4 heraus ?
Zum Beispiel Citronensäure in Wasser…
Oder kommt doch 4,5 heraus?
Danke
Bernd.
Hallo!
Wieso sollte denn deiner Meinung nach beim Mischen der beiden Lösungen ein pH-Wert von 4 herauskommen? Wenn überhaupt hätte ich nach der allgemeinen Mischungsrechnung mit einem Wert von 4,5 gerechnet - jedenfalls wenn die Mengen der einzelnen Lösungen die selben sind.
Aber ganz so einfach ist es nicht. Der pH-Wert ist definiert als der „negativ dekadische Logarithmus der molaren Hydroniumionenkonzentration“ (H3O+) oder als Formel ausgedrückt: pH = -log c(H3O+).
Das bedeutet für deine Lösung mit dem pH Wert 4, das die H3O+ Konzentration 10-4 mol / Liter beträgt. Das macht in Dezimalschreibweise 0,0001 mol/L. Die andere Lösung enthält entsprechend 10-5 oder 0,00001 mol/L H3O+ Ionen.
Nun mischen wir beide Lösungen im Verhältnis 1:1 zusammen. Das ergibt 0,0001 mol + 0,00001 mol = 0,00011 mol / 2 L. Diesen Wert dividieren wir nun durch 2, damit wir wieder die Konzentration pro Liter bekommen, und setzten das Ergebnis in die Formel zur Berechnung des pH-Wertes ein:
pH = -log 0,000055 = 4,26.
Und schon haben wir unser Ergebnis!
Die allgemeine Mischungsgleichung kann also nicht für Mischungen mit pH Werten herangezogen werden da es sich um eine logarithmische Einheit handelt. (Ein Unterschied von 1 pH = zehnfache /ein zehntel der H3O+ Konzentration) Wenn du allerdings die Konzentration in Dezimalschreibweise in die Mischungsgelcihung einfügst klappt es wie gewohnt.
Gruß
Sven
Hallo!
Sven hat ja schon viel geschrieben. Eines möchte ich jedoch noch sagen:
Streng genommen gilt was Sven schreibt, nur wenn du von starken Säuren ausgehst. Wenn du schwache dabei hast ändern sich ja die Dissoziationsgrade. Doch tatsächlich kann man das dann immernoch ausrechnen, wenn man alle Säuregleichungen zugrunde legt. Doch das sollte nicht immer nötig sein, weil es „mit der Hand“ recht lange dauert.
Gruß
Stefan
Hallo Forum,
wenn ich eine wässrige Lösung mit einem pH-Wert von 4 mit
einer Läsung von 5 lösche warum kommt dann nicht ein Endwert
von pH = 4 heraus ?
Hallo Bernd,
Mischungsrechnung wurde ja schon beschrieben, gilt aber nur unter sehr eingeschränkten Bedinungen:
Wenn du z.B. eine Pufferlösung verwendest, ändert sich der pH-Wert beim Zufügen von Säure (oder Lauge) so gut wie garnicht, bis die „Pufferkapazität“ erschöpft ist. Das Ganze ist also hochgradig nichtlinear, entspricht aber der Realität z.B. in lebenden Organismen viel eher als eine einfache Mischung.
Gruss Reinhard