Säure-Base-Gleichgewicht und pH-Wert ??

[Lisa T.]

Hallo!
Ich muss leider als erstes mal sagen, dass ich von Chemie nicht allzu viel Ahnung habe...
Dementsprechend suche ich nach einer einfachen, nein, nach einer verständlichen Erklärung für das Säure-Base-Gleichgewicht. Ich habe schon ein paar kurze Definitionen davon und über ein Konzentrations-gleichgewichte gelesen, aber irgendwie verstehe ich das nicht richtig, mit der Konzentration. Okay, da sind H(^+)-Ionen und OH(^-)-Ionen. Sollen davon jetzt immer gleich viele vorhanden sein?
Und noch was: Was hat das mit dem pH-Wert auf sich? Ich weiß, dass das was mit der H(^+)-Konzentration zu tun hat, aber ich verstehe nicht inwiefern das jetzt ein Logarithmus ist und warum es überhaupt einer sein muss.
Könnte bitte jemand versuchen, mir das verständlich zu erklären?
Vielen Dank schon mal
Lisa

[alpha]

OK, ich versuchs mal, aber ich fürchte, du wirst nachfragen müssen...

1. H+ und OH- Ionen hat es nicht immer gleichviele in einer Lösung. Nur bei pH=7 ist die Konzentration von H+ und OH- gleich gross.
ABER: Das Produkt von [H+] und [OH-], also [H+]*[OH-] ist immer gleich (bei konstanter Temperatur, konstantem Druck und gleicher Ionenstärke, aber das kannst du alles als gegeben betrachten) und zwar = 10^(-14).
Begründung: Autodissoziation von H2O: H2O <--> H+ + OH-
Dies ist eine "normale" Gleichgewichtsreaktion, also gibt es auch eine Gleichgewichtskonstante dafür und diese ist eben gerade 10^(-14), daher kommt dieser Zahlenwert.

2. Der pH-Wert ist DEFINIERT zu: pH=-log{[H^]}.
Er "muss" nicht ein Logarithmus sein, er IST einfach einer, weil man das praktisch findet: Chemiker sind seltsame Leute: Sie rechnen lieber mit Zahlen in der Grössenordnung von 0-14 als von 1-10^(-14). Gut, das ist auch ein ziemlich grosser Bereich - und überall, wo ein grosser Bereich von Zahlen abgedekt werden soll, machen sich Logarithmen gut Das ist aber wirklich reine Konvention, eigentlich!


Grüsse
alpha

[andreas]

Das ist aber wirklich reine Konvention, eigentlich!

Mich würde mal interessieren, was es mit dem "eigentlich" auf sich hat. Haben nämlich auch letztens erst (wieder) den pH-Wert durchgenommen. Und die Begründung, die du geschrieben hast, war auch unsere. Man hat einfach aus praktischen Gründen den Logarithmus der H3O+-Ionen Konzentration genommen. Aber ist das jetzt nur so ne Erklärung damit wir sie (die Schüler) besser verstehn oder steckt da noch mehr dahinter??? Dein "eigentlich" hat mich jetzt wieder ein bisserl stützig gemacht.
Mich würde das echt mal brennend interessieren...

Grüße

Andreas

[AV]

Nein, nein, das ist nicht nur eine "kleine dumme Schüler"-Erklärung.
Das eigentlich bezieht sich wohl eher auf die Tatsache, dass die pH-Skala nicht auf Werte zwischen 0 und 14 beschränkt ist, was aber oft so ausschaut.

[andreas]

Nein, nein, das ist nicht nur eine "kleine dumme Schüler"-Erklärung.
Das eigentlich bezieht sich wohl eher auf die Tatsache, dass die pH-Skala nicht auf Werte zwischen 0 und 14 beschränkt ist, was aber oft so ausschaut.

Gut zu wissen. Ja, ich weiß das es auch negative pH-Werte gibt bzw. auch pH-Wete über 14 .
Danke für die schnelle antwort AV .

Grüße

Andreas

[Lisa T.]

Ja, nachfragen muss ich da noch mal, aber schon mal vielen Dank!
Also gut, dass das Produkt von [H+] und [OH-] immer gleich bleibt verstehe ich: Wenn das eine abnimmt, nimmt das andere zu, so weit klar. Aber wie kommt die 10^(-14) zustande? Eine Gleichgewichtskonstante..., das heißt ja, dass eben, wenn das Produkt von [H+] und [OH-] 10^(-14) beträgt, ein Gleichgewicht der beiden vorhanden ist. Auch verstanden, aber wie kommt man denn auf diesen Zahlenwert? Ich mein, der ist ja sehr klein, in welcher Einheit multipliziere ich denn [H+] und [OH-]?

zu 2. Okay, dass man lieber einfach mit Zahlen von 0-14 rechnet, ist klar, aber um was genau handelt es sich dabei? um den Zehner-Logarthimus der [H+]-Konzentration? Ist der lg zum [H+]-Anteil in einer Lösung einfach eine Zahl zwischen 0 und 14? Irgendwie ist da bei mir noch kein aufgegangen... Bei einem pH-Wert von 0, wäre dann die [H+]-Konzentration gleich 1?? Nein, hier stimmt was nicht, kann mir bitte jemand helfen?

Und was bedeutet denn "Säure-Base-Gleichgewicht"? Damit ist doch nicht der Zustand: pH-Wert = 7 gemeint, oder?
Viele Grüße
Lisa

[alpha]

zu 1. Wie man auf den Zahlenwert kommt? - Durch Messungen... Die Einheiten sind gewöhnlicherweise (als Näherung, da ja auch 10^(-14) eine Näherung ist, ist das ziemlich zulässig) mol/L.

zu 2. Doch, pH=0 bedeutet, dass die Lösung 1M H+ enthält, d.h. 1 mol/L H+ Ionen darin herumschwimmen...
Und ja: Der log ist einfach eine Zahl...

Die Frage "Was bedeutet denn "Säure-Base-Gleichgewicht"?" verstehe ich nicht so richtig, um ehrlich zu sein. - Vielleicht geht es darum, dass eine Säure, hat sie ein Proton abgegeben, eine Base ist? - Dass sich also ein Gleichgewicht einstellt zwischen Säure, Base und konjugierter Base und konjugierter Säure? - Aber die Frage musst du wohl klarer stellen oder jemand anders versteht sie besser...

Grüsse
alpha