11.04.2021 transkription
05.03.2021 Ökologie

Informationen und Materialien zum Fach Biologie in allen Schulformen und für alle Schulstufen


Der pH-Wert

pH-Bestimmung mit Universalindikator
pH-Bestimmung mit Universalindikator

Einführung

Der pH-Wert ist definiert als der negative dekadische Logarithmus der Konzentration der H3O+-Ionen (Oxoniumionen).

pH = -lg c(H3O+)

Neutrale Lösungen weisen einen pH von 7 auf. Also beträgt die Konzentration der Oxonium-Ionen c(H3O+) = 10-7 mol/l.

Saure Lösungen haben pH-Werte unter 7. Eine saure Lösung mit dem pH-Wert von 5 hat deswegen eine Konzentration von Oxonium-Ionen von 10-4 mol/l, also 1/10000 mol/l.

In alkalischen Lösungen liegt der pH-Wert über 7. Eine alkalische Lösung mit dem pH-Wert von 9 hat deswegen eine Konzentration von Oxonium-Ionen von 10-9 mol/l.

Das Produkt der Konzentrationen der Oxonium-Ionen und der Hydroxid-Ionen (OH--Ionen) beträgt 10-14 mol2/l2. Also kann man aus dem pH-Wert immer auch die Konzentration der OH--Ionen errechnen.

Der pH-Wert in Gewässern

Der pH-Wert hängt zum einen mit der Konzentration des Kohlenstoffdioxids zusammen: je höher diese ist, desto niedriger ist der pH.

Zum anderen hängt der pH-Wert mit den Konzentrationen von Calcium- und Magnesiumhydrogencarbonat (Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2) zusammen: je höher die Summe dieser Konzentrationen, desto höher der pH.

Der pH-Wert im Aquarium

Wasserpflanzen benötigen einen pH-Wert unter 7.5, Fische vertragen größere pH-Schwankungen.

Die Farbe des Indikators wird mit einer Farbskala verglichen.Die Farbe des Indikators wird mit einer Farbskala verglichen.

Der pH-Wert in der Natur

In unbelasteten Kleingewässern findet man pH-Werte zwischen 5 und 8.

Aufgaben

  • Messung des pH-Werts des Aquarienwassers

  • Messung der pH-Werte von verschiedenen Kleingewässern. Im Verlauf eines Sommertages sind pH-Schwankungen von 1 bis 1,5 zu erwarten.