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Ionenkonzentration im Wasser

Wasser dissoziiert in H+ und in OH- Ionen nach der Gleichung

H++ OH- < = > H2O    (Gl.1)

(Daß es in Wirklichlichkeit etwas anders aussieht, nämlich 2H2O < = > H3O+ + OH-, soll hier nicht weiter behandelt werden).
Tabelle 1 gibt eine Übersicht über den Zusammenhang zwischen dem pH-Wert und den Konzentrationen der H+ bzw. OH- Ionen wieder. Die höchste Wasserstoffionenkonzentration fällt mit dem pH-Wert = 0 zusammen, die niedrigste mit dem pH-Wert = 14. Bei den OH- Ionen ist es genau umgekehrt. Vergleicht man die Höhe der Konzentrationen von H+ und OH- Ionen, fällt auf, daß es einen Punkt gibt, wo H+ - und OH- Ionen die gleiche Konzentration haben. An diesem Punkt neutralisieren sich die sauren und die alkalischen Eigenschaften der beiden Ionentypen, es ist der Neutralpunkt pH = 7.

Reaktion pH-Wert Konzentration
H+ Ionen (mol/l)
Konzentration
OH- Ionen (mol/l)
sauer 0 1 10-14
sauer 1 10-1 10-13
sauer 2 10-2 10-12
sauer 3 10-3 10-11
sauer 4 10-4 10-10
sauer 5 10-5 10-9
sauer 6 10-6 10-8
neutral 7 10-7 10-7
alkalisch 8 10-8 10-6
alkalisch 9 10-9 10-5
alkalisch 10 10-10 10-4
alkalisch 11 10-11 10-3
alkalisch 12 10-12 10-2
alkalisch 13 10-13 10-1
alkalisch 14 10-14 1

Tabelle 1: Zusammenhang zwischen pH-Wert und Wasserstoff-Ionenkonzentration. (Die beiden ersten und letzten Zeilen sind nur der besseren Ablesung wegen in weißen Lettern ausgeführt)


Der pH-Wert wird per Definition als der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration bezeichnet. Formelmäßig sieht das so aus

pH = - log CH+    (Gl.2)

Beispiel: H+ Ionenkonzentration = 10-7
Dek. Logarithmus von 10-7 ist gleich -7. Der negative Logarithmus von -7 ist dann 7.

Man sieht sowohl aus Gleichung (Gl.2) als auch aus Tabelle 1, daß, wenn sich der ph-Wert nur um einen Punkt ändert, die Konzentration der H+ Ionen sich um den Faktor 10 ändern.


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