$pH$ und $pOH$

Definitionen

Die Molarität der Wasserstoffionen $ H_3O^+ $, wird im Allgemeinen mit Potenzen von 10 ausgedrückt und ist so nicht intuitiv. Aus diesem Grund haben Wissenschaftler eine Definition eingeführt, die leicht manipuliert werden kann:

$pH$ $=$ $-log[H_3O^+]$ $pOH=-log[OH^-]$ wobei log der Dezimallogarithmus ist ($x$ $=$ $log\; y $ $\Leftrightarrow$ $ y$ $=$ $10^x$ )

Aus dem Ionenprodukt des Wassers folgt: $[OH^-][H_3O^+]$ $=$ $10^{-14}$ $log([OH^-][H_3O^+])$ $=$ $ -14$ (vorherige Definition) $log[OH^-]$ $+$ $log[H_3O^+]$ $=$ $-14$ $(log(xy)$ $=$ $log\;x$ $+$ $log\;y)$ $-log[OH^-]$ $+$ $(-log[H_3O^+])$ $=$ $14$

$pOH$ $+$ $pH$ $=$ $14$ Im sauren Medium: $ pH$ $\lt$ $7 $, also $pOH$ $\gt$ $7$ Im neutralen Medium: $pH=7$ und $pOH=7$ Im basischen Medium: $pH\gt7$, also $pOH\lt7$

Beispiel

Coca-Cola hat $pH=2,6$, also $[H_3O^+]$ $=$ $10^{-2,6}$ $=$ $2,5\cdot10^{-3}\frac{mol}{L}$ und $pOH$ $=$ $14-2,6$ $=$ $11,4$ also $[OH^-]$ $=$ $10^{-11,4}$ $=$ $4,0\cdot10^{-12}\frac{mol}{L}$ Dies ist ein stark säurehaltiges Getränk.