Warum gilt pH = 7 als neutral?

Bei 25 °C ist in reinem Wasser [H⁺] = [OH⁻] = 1×10⁻⁷ mol/l, und pH = −log₁₀(10⁻⁷) = 7. Der Neutralpunkt verschiebt sich leicht mit der Temperatur, weil K_w davon abhängt.

Was heißt, dass die Skala logarithmisch ist?

Ein Schritt um eine pH-Einheit ist die zehnfache Änderung von [H⁺]. Eine Lösung mit pH 3 enthält zehnmal so viele H⁺-Ionen wie eine mit pH 4 und hundertmal so viele wie eine mit pH 5.

Kann der pH kleiner als 0 oder größer als 14 sein?

Ja. Bei einer konzentrierten starken Säure (z. B. 10 mol/l HCl) kann der pH etwa −1 betragen, bei einer starken Lauge über 14. Der Bereich 0–14 deckt die üblichen wässrigen Lösungen in der Schule und im Praktikum ab.

Wie funktioniert Indikatorpapier?

Der Indikator ist eine schwache Säure oder Base mit unterschiedlicher Farbe der protonierten und deprotonierten Form. Der Universalindikator ist ein Gemisch mehrerer Farbstoffe und liefert eine stetige Farbskala.

pH-Skala

pH-Skala von 0 bis 14: Acidität wässriger Lösungen, [H⁺] und Farbe des Universalindikators.

Indikatoransicht

7.00

neutral

0 sauer714 basisch

Zum Modell

Die pH-Skala ist das logarithmische Maß der Aktivität der Wasserstoffionen in wässriger Lösung: pH = −log₁₀[H⁺] (bei verdünnten Lösungen die Konzentration in mol/l). Bei 25 °C ist die Autoprotolysekonstante des Wassers K_w = [H⁺][OH⁻] ≈ 1×10⁻¹⁴, daher pH + pOH ≈ 14 und der Neutralpunkt liegt bei pH = 7. Jede pH-Einheit ändert [H⁺] um den Faktor zehn. Unter 7 ist die Lösung sauer, über 7 basisch. Auf der Skala stehen typische Werte für Magensaft, Zitrone, Kaffee, Blut, Seifenwasser; die Farbe folgt der Skala des Universalindikators. Die Temperaturverschiebung von K_w und Aktivitätskoeffizienten bleiben unberücksichtigt; bei starken konzentrierten Säuren kann der pH unter 0 liegen.

Für wen: Gymnasium Klasse 8–11: Säuren, Basen und pH-Wert.

Wichtige Begriffe

pH
Säure
Base
pH-Wert
Wasserstoffionenkonzentration
Autoprotolyse des Wassers
Universalindikator
pOH

So funktioniert es

pH = −log₁₀[H⁺] für eine verdünnte wässrige Lösung. Bei 25 °C ist der Wert 7 neutral: darunter saurer (größeres [H⁺]), darüber basisch. Die Farbe folgt dem Universalindikator; im Labor misst man den pH mit einer kalibrierten Elektrode.

Wichtige Gleichungen

pH = −log₁₀[H⁺] · pOH = −log₁₀[OH⁻] · pH + pOH ≈ 14

Häufige Fragen

Warum gilt pH = 7 als neutral?: Bei 25 °C ist in reinem Wasser [H⁺] = [OH⁻] = 1×10⁻⁷ mol/l, und pH = −log₁₀(10⁻⁷) = 7. Der Neutralpunkt verschiebt sich leicht mit der Temperatur, weil K_w davon abhängt.
Was heißt, dass die Skala logarithmisch ist?: Ein Schritt um eine pH-Einheit ist die zehnfache Änderung von [H⁺]. Eine Lösung mit pH 3 enthält zehnmal so viele H⁺-Ionen wie eine mit pH 4 und hundertmal so viele wie eine mit pH 5.
Kann der pH kleiner als 0 oder größer als 14 sein?: Ja. Bei einer konzentrierten starken Säure (z. B. 10 mol/l HCl) kann der pH etwa −1 betragen, bei einer starken Lauge über 14. Der Bereich 0–14 deckt die üblichen wässrigen Lösungen in der Schule und im Praktikum ab.
Wie funktioniert Indikatorpapier?: Der Indikator ist eine schwache Säure oder Base mit unterschiedlicher Farbe der protonierten und deprotonierten Form. Der Universalindikator ist ein Gemisch mehrerer Farbstoffe und liefert eine stetige Farbskala.

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