pH-Wert von Salzsäure berechnen (ohne Taschenrechner)?
Hallo zusammen,
ich bin leider noch total schlecht in Chemie daher verzeiht mir dumme Fragen.
Ich versuche gerade den pH-Wert für Salzsäure zu berechnen.
Meine Formel lautet:
und gegeben ist:
Habe ich es richtig verstanden, dass man für c(H⁺) den Wert c(HCl) also 0,1 einsetzen muss? Das würde dann meiner Meinung nach so aussehen:
Ist es richtig hier zu multiplizieren? Und ich verstehe nicht ganz wofür die 10 hinter dem -log steht. Ich dachte erst ich setze für -log die 10 ein aber da erhalte ich einen anderen Wert.
Wie ihr seht stehe ich noch ganz am Anfang :(
Es wäre lieb wenn mir jemand erklären könnte wie ich die Aufgabe ohne Taschenrechner lösen kann.
Vielen Dank schon mal :)
2 Antworten
Hallo b0hemiansouI,
Du hast richtig gedacht. Salzsäure ist eine starke Säure und protolysiert ziemlich vollständig, d.h., die HCl-Moleküle geben im Wasser ein je Proton an die H₂O-Moleküle ab, die dadurch zu H₃O⁺-Ionen werden. Ein Chlorid-Ion (Cl⁻) bleibt dabei zurück; beide Ionen werden von einer Hydrathülle umgeben.
Und ich verstehe nicht ganz wofür die 10 hinter dem -log steht.
Die steht etwas tiefer, um deutlich zu machen, dass es sich um den Zehnerlogarithmus handelt. Das ist die Umkehrung der Exponenzierung mit der Basis 10, d.h., es ist ist
z.B.
oder
Der pH-Wert der Säure ist also 1.
BTW:Es gibt auch Logarithmen zu anderen Basen, etwa 2:
z.B.
oder
Eine besondere Rolle spielt der Natürliche Logrithmus bzw. die natürliche Basis für Exponentialfunktionen. Es ist die EULERsche Zahl
Das sieht periodisch aus, ist es aber nicht. e ist eine irrationale Zahl. Die natürliche Exponentialfunktion
ist ihre eigene Ableitung, und ihre Umkehrung heißt Natürlicher Logarithmus
Alle Logarithmen sind übrigens zueinander proportional.
Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der H₃O⁺-Konzentration. Dabei ist negativ hoffentlich klar (die Sache mit dem Minuszeichen), aber was ist ein dekadischer Logarithmus?
y = 10ˣ
Diese Gleichung legt eine Beziehung zwischen x und y fest. Wenn x z.B. 1 ist, dann wäre y=10, oder wenn x=−2 dann y=0.01 — soweit kannst Du hoffentlich folgen.
Wie siehst das aber umgekehrt aus: Wenn y=1000 ist, wie groß ist dann x? Mit ein bißchen Grübeln kommst Du vermutlich selbst auf x=3, aber nur deshalb, weil die Zahlen so einfach gewählt. war. Die allgemeine Lösung heißt „dekadischer Logarithmus“, und somit kann ich die obige Gleichung umformen
x = ¹⁰log(y) = ₁₀log(y) = log₁₀(y) = lg(y)
Du siehst, es sind verschiedene Schreibweisen in Gebrauch, die heißen aber alle dasselbe. Jeder vernünftige Taschenrechner bzw. jedes auch nur halbvernünftige Rechenprogramm kann den Logarithmus beliebiger (positiver) Zahlen schmerzfrei ausrechnen, z.B. lg(5)≈0.699
Da Du den pH-Wert einer 0.1 mol/l HCl ausrechnen willst, brauchst Du −lg(0.1). Den dekadischen Logarithmus von 0.1kann man leicht ausrechnen, weil 0.1=10⁻¹ und daher ist der Logarithmus −1, und der pH-Wert dann +1.