Labor / Säuren und Basen
pH-Rechner (starke und schwache Säuren und Basen)
Berechne pH, pOH sowie die Konzentrationen von Wasserstoff- und Hydroxidionen einer starken oder schwachen Säure oder Base aus ihrer Konzentration und Ka oder Kb – oder die Ionenkonzentrationen aus einem pH-Wert.
pH-Rechner (starke und schwache Säuren und Basen): pH = −log₁₀[H⁺] und pH + pOH = 14 bei 25 °C. Eine starke Säure gibt sämtliche H⁺-Ionen ab, daher hat 0,01 M HCl einen pH-Wert von 2. Eine schwache Säure ionisiert nur teilweise: Löst man Ka = x² ÷ (C − x) nach x = [H⁺] auf, hat 0,1 M Essigsäure mit Ka = 1,8 × 10⁻⁵ einen pH-Wert von 2,875 und ist zu 1,33% ionisiert. Schwache Basen werden mit Kb auf dieselbe Weise berechnet. Läuft zu 100% lokal in deinem Browser, ohne Datei-Uploads zum Server.
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pH = −log₁₀[H⁺] und pOH = −log₁₀[OH⁻]; in Wasser bei 25 °C ergeben sie zusammen 14. Starke Säuren und Basen werden als vollständig dissoziiert betrachtet. Bei einer schwachen Säure ergibt sich die Konzentration von H⁺ aus Ka = x² ÷ (C − x), also x = (−Ka + √(Ka² + 4·Ka·C)) ÷ 2; für eine schwache Base mit Kb gilt Entsprechendes. Bei sehr verdünnten Lösungen unter etwa 10⁻⁶ M müssten die Eigenionen des Wassers berücksichtigt werden, was dieses einfache Modell nicht tut.
Rechenbeispiele
0,001 M NaOH: pOH 3, pH 11. 0,1 M Ammoniak mit Kb = 1,8 × 10⁻⁵: pH 11,12. Eine Lösung mit pH 7,4, wie Blut, hat [H⁺] = 3,98 × 10⁻⁸ M.
Um einen pH-Wert stabil zu halten, stelle mit dem Pufferrechner einen Puffer her.
Grenzen des Modells
Die Berechnungen verwenden Konzentrationen anstelle von Aktivitäten und gehen von 25 °C aus. Das ist für verdünnte Lösungen zutreffend; bei hoher Ionenstärke weicht der gemessene pH-Wert ab. Unter etwa 10⁻⁶ M spielen die Eigenionen des Wassers eine Rolle, und der pH-Wert einer Säure nähert sich 7.
Um eine Säure auf eine Zielkonzentration zu verdünnen, verwende den Verdünnungsrechner.
So benutzt du es
- Wähle die Art der Lösung aus.
- Gib für eine schwache Säure oder Base die Konzentration sowie Ka oder Kb ein.
- Lies pH, pOH, [H⁺], [OH⁻] und bei schwachen Säuren oder Basen den ionisierten Anteil ab.
Datenschutz & Einschränkungen
Alles wird in deinem Browser berechnet.
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Häufige Fragen
Warum ist der pH-Wert einer schwachen Säure höher als der einer starken Säure?
Nur ein kleiner Teil ihrer Moleküle gibt H⁺-Ionen ab: 0,1 M Essigsäure hat einen pH-Wert von etwa 2,9, während 0,1 M Salzsäure einen pH-Wert von 1 hat.
Was ist mit Säuren mit zwei H⁺-Ionen, zum Beispiel Schwefelsäure?
Gib 2 H⁺-Ionen pro Formeleinheit ein, um anzunehmen, dass beide vollständig abgegeben werden – eine häufige Näherung; tatsächlich ist die zweite Dissoziation von H₂SO₄ unvollständig.
Kann der pH-Wert negativ sein?
Ja, bei Konzentrationen einer starken Säure über 1 M, wobei Aktivitätseffekte die einfache Formel dort weniger genau machen.
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