pH-Berechnungen für verschiedene Systeme
Die Herleitung der Formel für schwache Säuren zeigt dir, wie Chemiker denken. Aus Ks = c(A⁻)·c(H₃O⁺)/c(HA) und den Näherungen c₀(HA) ≈ c(HA) und c(H₃O⁺) = c(A⁻) entsteht die praktische Formel: pH ≈ ½pKs−lgc0(HA).
Bei starken Basen rechnest du erst den pOH-Wert: pOH = -lg c₀(B), dann pH = 14 - pOH. Für schwache Basen gilt analog: pH = 14 - ½pKb−lgc0(B).
Salzprotolyse macht das Leben komplizierter, aber interessanter. Salze können saure, neutrale oder alkalische Lösungen bilden. Natriumhydrogensulfat (NaHSO₄) reagiert sauer, weil HSO₄⁻-Ionen Protonen abgeben. Calciumhydrogencarbonat reagiert alkalisch, weil HCO₃⁻-Ionen Protonen aufnehmen.
💡 Tipp: Bei Salzen schau dir an, aus welcher Säure und Base sie stammen - das verrät dir den pH-Bereich!
Besonders spannend ist Ammoniumacetat: NH₄⁺ reagiert sauer pKs=9,25, Ac⁻ reagiert alkalisch pKb=4,75. Da pKs ≈ pKb ist, heben sich die Effekte auf - die Lösung bleibt neutral. Das zeigt, wie elegant die Chemie manchmal ist.