Chemie(pH-Wert)-Frage?

Wie viele Protonen sind in 1 l Magenflüssigkeit mit einem pH Wert von 3 enthalten?

Die richtige Antwort ist: 0,001 mol

Ich weiss nicht, wie man an die Lösung kommt und mir fällt kein Ansatz ein. Würde mich riesig über Hilfe freuen.

Answer 1

[ChemLuis]

Der pH-Wert ist definiert als der negativ dekadische Logarithmus der Protonenkonzentration in deiner Lösung.

$pH=-\log_{10}\left(\left[H^+\right]\right)$

Diese Formel lässt sich folgendermaßen umstellen, um von bekanntem pH-Wert auf die Protonenkonzentration zurückrechnen zu können:

$\left[H^+\right]=10^{-pH}$

In deinem Fall also:

$\left[H^+\right]=10^{-3}=0.001\ \frac{mol}{L}$

Die Einheit Mol pro Liter daher, da wir immer die Konzentration, nicht die Stoffmenge der Protonen bei diesen Berechnungen verwenden.

Um dann korrekterweise noch auf die Stoffmenge umzurechnen macht man sich folgende Formel ​zu nutzen:

$c=\frac{n}{V}$ --> Konzentration (in Mol pro Liter) ist gleich die Stoffmenge (in Mol) durch das Volumen (in Liter)

Diese Formel lässt sich wiefolgt umstellen:

$n=c\cdot V$

Einsetzen ergibt:

$n=0.001\ \frac{mol}{L}\cdot1\ L=0.001\ mol$

So kommst du darauf, dass in deinem 1 Liter Magensäure eine Stoffmenge von 0.001 mol Protonen enthalten sind. 

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung