THE PROTEIN CHEMISTRY GROUP

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pH, Ionenprodukt des Wassers, Massenwirkungsgesetz, Säuren und Basen, Puffer

pH: Der Themenbereich Säuren, Basen, pH und Puffer hat mit Protonen zu tun. Als pH verstehen wir definitionsgemäß den "negativen dekadischen Logarithmus der Protonenkonzentration". Da Protonen nicht frei vorkommen, sondern sofort an Wassermoleküle binden, ist dies gleichbedeutend mit dem "negativen dekadischen Logarithmus der H3O+-Konzentration. Massenwirkungsgesetz: Das Massenwirkungsgesetz beschreibt, dass bei jeder chemischen Reaktion im Gleichgewicht die Produkte der Konzentrationen der Reaktionspartner rechts von der Reaktionsgleichung, dividiert durch die Produkte der Konzentrationen der Reaktionspartner links von der Reaktionsgleichung eine Konstante ist. Ionenprodukt des Wassers: Im Wasser kann ein Wassermolekül auf ein anderes Wassermolekül unter Ausbildung eines OH-- und eines H3O+-Ions ein Proton übertragen. Wendet man das Massenwirkungsgesetz auf diese Reaktion an, ergibt sich daraus das Ionenprodukt des Wassers. Es besagt, dass die Konzentration an OH--Ionen multipliziert mit der Konzentration an H3O+-Ionen immer konstant ist. Der Wert dieser Konstante KW beträgt 10-14 mol pro Liter. Bei reinem Wasser, müssen die Konzentrationen der beiden Ionen gleich sein woraus folgt, dass die H3O+-Ionenkonzentration 10-7 beträgt, was nach oben erwähnten Definition gleichbedeutend mit pH = 7 ist. Eine Lösung mit diesem pH-Wert wird als neutral bezeichnet. Ist die Konzentration an Protonen höher, was gleichbedeutend mit einem niedrigeren pH ist, spricht man von sauer, ist die Konzentration an Protonen geringer, was gleichbedeutend mit einem höheren pH ist, spricht man von alkalisch oder basisch. Säuren und Basen: Säuren sind Verbindungen, die in einer Reaktion Protonen abgeben, Basen sind Verbindungen, die in einer Reaktion Protonen aufnehmen können. Starke Säuren dissoziieren nahezu komplett, so dass die Protonenkonzentration der Konzentration an zugegebener Säure entspricht. Starke Basen dissoziieren ebenfalls fast vollständig, so dass die OH--Konzentration der an zugegebener Base entspricht. Schwache Säuren und Basen dissoziieren nicht vollständig. Hier beschreibt das Massenwirkungsgesetz die Konzentration an Protonen. der negative dekadische Logarithmus der Konstanten aus dem Massenwirkungsgesetz wird als pKS bzw. pKB bezeichnet und ist ein Maß für die Stärke einer Säure oder einer Base. Ist der pH gleich dem pKS dann sind die Konzentrationen an Säure und korrespondierender Base genau gleich. Puffer: Puffer sind Lösungen, die nach Zugabe von Säuren bzw. Laugen nur geringfügig mit pH-Änderungen reagieren. Gute Puffer sind Michungen aus schwachen Säuren und ihren korrespondierenden Basen bzw. schwache Basen mit Ihren korrespondierenden Säuren. Die wichtigsten Puffer im Blut sind der offene Kohlensäure/Bicarbonat-Puffer und das Hämoglobin. Vorlesungsfolien Vorlesungsvido I: pH, Massenwirkungsgesetz, Ionenprodukt des Wassers Vorlesungsvido II: Säuren und Basen Vorlesungsvido III: Puffer FAQ