Unterschied pH, Ks und pKs?
Was gibt der pH, der Ks und pKs Wert an und wie sind diese in etwa definiert bzw. wo liegt der Unterschied zwischen diesen drei Punkten?
1 Antwort
Ks und pKs:
Gegeben sei die Reaktion einer Säure HR mit Wasser:
HR + H₂O ⇌ H₃O⁺ + R⁻
Das Massenwirkungsgesetz auf diese Reaktion angewandt ist dann:
K = [c(H₃O⁺) · c(R⁻)] : [c(HR) · c(H₂O)]
In Säurelösungen kann die konstante Konzentration des Wassers in die Konstante K mit einbezogen werden. Man erhält dann die neue Konstante Ks.
Ks = [c(H₃O⁺) · c(R⁻)] : c(HR)
Diese heißt Säurekonstante und charakterisiert die Stärke einer Säure. Starke Säuren besitzen große Säurekonstanten (Ks > 10).
Für Rechnungen verwendet man meist den negativen Logarithmus von Ks. Dann ist pKs = -lg Ks.
Bei sehr starken Säuren ist pKs < 0.
Der pH-Wert:
Gegeben ist die Protolyse von Wasser: 2 H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻
Es ist das MWG: K = [c(H₃O⁺) · c(OH⁻)] : c²(H₂O)
c(H₂O) ist auch in verdünnten Lösungen c(H₂O) = const. = 55,55 mol/L.
Das MWG vereinfacht sich jetzt, da man diese Konstante mit K zu einer neuen Konstante zusammenziehen kann. Man erhält
c(H₃O⁺) · c(OH⁻) = Kw das Ionenprodukt des Wassers.
Kw hängt nur von der Temperatur ab und beträgt bei Zimmertemperatur Kw = 10⁻¹⁴ mol²/L²
In neutralen Lösungen ist dann c(H₃O⁺) = c(OH⁻) = 10⁻⁷ mol/L
Man hat nun zur Charakterisierung einer sauren oder alkalischen Lösung c(H₃O⁺) gewählt und verwendet als Maßzahl den pH.
pH = -lg c(H₃O⁺).