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Der pH-Wert
Um die Konzentration an Hydroniumionen in verschiedenen Lösungen miteinander vergleichen zu können, wurde der pH-Wert eingeführt. Durch eine sehr einfache Dezimalzahl lässt sich darstellen, wie sauer oder alkalisch eine Lösung ist. Sehr verbreitet sind pH-Skalen dieser oder vergleichbarer Art:
Die dargestellten Zahlen wirken erstmal rein qualitativ: Ein Lösung mit einem pH-Wert von 1 ist saurer als eine mit einem pH-Wert von 3. Dabei ist der pH-Wert eine quantitative Größe und wie folgt definiert:
Der pH-Wert
Der pH-Wert ist der mit -1 multiplizierte Logarithmus zur Basis 10 von der aktuellen Hydroniumionenkonzentration (c(H3O+). Mathematisch ausgedrückt:
Beispiel
Es liegt die Lösung einer einprotonigen Säure der Konzentration c=0,1 mol/L vor. Welchen pH-Wert hat diese Lösung?
Die Konzentration der Hydroniumionen (c(H3O+) in dieser Lösung beträgt: c(H3O+)=0,1mol/L.
Der pH-Wert dieser Lösung beträgt 1. Der Logaritmus besitzt generell keine Dimension (Einheit).