pH-Wert
Der pH-Wert ist ein Maß für den sauren oder basischen Charakter einer wässrigen Lösung. Er ist der negative dekadische Logarithmus (= Zehnerlogarithmus) der Wasserstoffionen-Aktivität: Er ist eine dimensionslose Zahl.
Definition
pH-Wert
Der pH-Wert ist definiert als der negative dekadische Logarithmus (= Zehnerlogarithmus) der Wasserstoffionen-Aktivität.
Die (in diesem Fall dimensionslose!) Aktivität des Wasserstoffions aH+ ist das Produkt der Molalität des Wasserstoffions (mH+ in mol/kg) und des Aktivitätskoeffizienten des Wasserstoffions (γH) geteilt durch die Einheit der Molalität (m0 in mol/kg) (um einen dimensionslosen Wert zu erhalten).
Zur Vereinfachung der Formeln wird in der Regel das H+ (Wasserstoffion) für die Definition des pH-Wertes verwendet. In der Realität existieren diese Wasserstoffionen (freie Protonen) aber nur in assoziierter Form. Im Wasser bildet sich in erster Stufe das Oxoniumion H3O+, welches wiederum noch weitere Wassermoleküle anlagert. Das hydratisierte Oxoniumion wird als Hydroniumion (H9O4+) bezeichnet.
Die exakte Definition des pH-Wertes wird bei einfachen Berechnungen jedoch selten verwendet. Vielmehr begnügt man sich aus Gründen der Vereinfachung mit der Näherung, dass die Oxoniumaktivität für verdünnte Lösungen gleich der Maßzahl der Oxoniumionen-Konzentration (in mol/dm³ bzw. mol/l) gesetzt wird:
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