pH-, pOH-, [H₃O⁺]- und [OH⁻]-Rechner

Der pH-Wert beschreibt die Säurewirkung auf einer logarithmischen Skala. In der üblichen Konzentrationsnäherung gilt pH = −log₁₀[H₃O⁺] und pOH = −log₁₀[OH⁻]. Bei 25 °C beträgt das Ionenprodukt des Wassers Kᵥ = 1,0 × 10⁻¹⁴; daraus folgt pH + pOH = 14,00. Der Rechner kann von einer der vier Größen ausgehen und die drei übrigen bestimmen.

Aus bekanntem pH folgt [H₃O⁺] = 10⁻ᵖᴴ. Umgekehrt ergibt eine bekannte Konzentration in mol/L pH = −log₁₀[H₃O⁺]. Dasselbe gilt für pOH und [OH⁻].

OpenStax gibt für 25 °C pKᵥ = 14,00 an. Daher ist pOH = 14,00 − pH. Dieser Wert ist temperaturabhängig.

Nach IUPAC basiert die exakte pH-Definition auf der Wasserstoffionenaktivität. Die Konzentration ist eine nützliche Näherung für verdünnte Lösungen.

Der Rechner begrenzt pH nicht künstlich auf 0 bis 14. Werte außerhalb dieses Bereichs sind möglich, bei hohen Konzentrationen wird die einfache Näherung jedoch ungenauer.

Konzentrationen können in µmol/L, mmol/L, mol/L oder mol/m³ eingegeben werden und werden intern nach mol/L umgerechnet.

Bei 25 °C gilt: pH < 7 sauer, pH = 7 neutral, pH > 7 basisch. Bei anderer Temperatur verschiebt sich der neutrale pH.

Schwache Säuren, schwache Basen und Puffer benötigen zusätzliche Gleichgewichtskonstanten und werden hier nicht aus der Ausgangskonzentration allein gelöst.

Eine Änderung um eine pH-Einheit bedeutet in dieser Konzentrationsnäherung einen Faktor zehn bei H₃O⁺, nicht einen Unterschied von einem mol/L. Bei pH 3 ergeben sich 10⁻³ mol/L H₃O⁺ und 10⁻¹¹ mol/L OH⁻. Eine Probe mit pH 3 hat damit hundertmal so viel H₃O⁺ wie eine Probe mit pH 5. Daraus folgt aber nicht ohne Weiteres eine hundertfach höhere Gefährlichkeit oder die zum Neutralisieren benötigte Stoffmenge.

Die Referenztemperatur ist hier fest auf 25 °C gesetzt. Deshalb werden pKᵥ = 14 und der Neutralpunkt 7 verwendet. Ein anderer pH-Neutralpunkt bei höherer Temperatur ist kein Rechenfehler, sondern folgt aus dem geänderten Ionenprodukt des Wassers. Das Formular nimmt keine Temperatur entgegen und berechnet diese Änderung nicht. Eine unbekannte Säurekonzentration kann ebenfalls nicht allein aus einem Stoffnamen abgeleitet werden.

Gib genau einen bekannten Wert ein: pH, pOH, H₃O⁺ oder OH⁻. Ein pH ist dimensionslos, die Konzentrationsfelder benötigen dagegen eine passende Einheit und einen positiven Wert. Die vereinfachte Konzentrationsrechnung ersetzt keine Aktivitätskorrektur. Bei starken Konzentrationen, hoher Ionenstärke, Puffern oder schwachen Säuren brauchst du zusätzliche Informationen über das Gleichgewicht. Eine Zahlenumrechnung ist daher keine Laborfreigabe und keine Empfehlung zum Mischen von Chemikalien.