Die Frage bezieht sich auf das Ionenprodukt des Wassers, das bei verschiedenen Temperaturen variiert. Wenn die Temperatur steigt, nimmt auch das Ionenprodukt des Wassers zu. Dies ändert den pH-Wert von reinem Wasser, der normalerweise bei 25°C neutral (pH 7) ist.
Die Frage bezieht sich auf das Ionenprodukt des Wassers, das bei verschiedenen Temperaturen variiert. Wenn die Temperatur steigt, nimmt auch das Ionenprodukt des Wassers zu. Dies ändert den pH-Wert von reinem Wasser, der normalerweise bei 25°C neutral (pH 7) ist.
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Durch das erhöhte Ionenprodukt sind somit mehr Protonen im Wasser gelöst. Dies bedeutet der PH Wert muss niedriger (saurer) sein, als 7. Damit bleiben nur noch 6 und 6.5.
Dies lässt sich nun ausrechnen.
Das Ionenprodukt des Wassers (Kw) ist die Gleichgewichtskonstante für die Selbstionisation von Wasser und definiert sich wie folgt:
Kw = [H+] x [OH−]
Bei 25 °C beträgt Kw etwa $1 × 10^{−14}$. Der pH-Wert von reinem Wasser bei 25 °C ist neutral und beträgt daher 7, da:
$[H+] = [OH−] = Kw = Wurzel(1 × 10^−14) = 1 × 10^−7 mol/L$
$pH = −log[H+] = 7$
Bei 60 °C ist das Ionenprodukt des Wassers etwa um den Faktor 10 höher als bei 25 °C. Das bedeutet:
$Kw(60°C) ≈ 10 × 1 × 10^{−14} = 1 × 10^{−13}$
Damit wird wie bei normalwert berechnet:
$[H+] = [OH−] = Kw = 1 × Wurzel(1 × 10^−13) = 1 × 10^{−6,5} mol/L$
$pH = −log[H+] = 6,5$
Der pH-Wert von reinem Wasser bei 60 °C ist also etwa 6,5.
Denk daran, dass das Ionenprodukt des Wassers mit steigender Temperatur zunimmt, was den pH-Wert von reinem Wasser beeinflusst. Ein pH-Wert unter 7 ist sauer, während ein pH-Wert über 7 basisch ist. Die Formel des Ionenprodukts, so wie das Ionenprodukt für Wasser mit $1 × 10^{−14}$ solltest du auswendig können.