Warum geht der pH-Wert nur bis 14?

Die Grenzen der pH-Skala: Warum geht sie nur bis 14?

Die pH-Skala, die uns den Säuregrad von Lösungen beschreibt, erstreckt sich von 0 bis 14. Doch warum endet sie genau dort? Ist es unmöglich, Werte jenseits dieser Grenzen zu messen?

Die Antwort ist: Nein, es ist durchaus möglich, pH-Werte über 14 oder unter 0 zu messen. Die Beschränkung der Skala auf 0 bis 14 liegt jedoch an ihrer praktischen Anwendung.

Die pH-Skala basiert auf der Konzentration von Wasserstoffionen (H+) in einer wässrigen Lösung. Je höher die Konzentration von H+ ist, desto saurer ist die Lösung, und desto niedriger ist der pH-Wert.

Der Wert 14 ergibt sich aus der Konzentration von H+ in reinem Wasser. Bei 25°C beträgt diese 10^-14 mol/l. Der pH-Wert berechnet sich dann als -log(10^-14), was 14 ergibt.

Im Bereich von 0 bis 14 findet man die meisten natürlich vorkommenden Säuren und Basen. Diese Skala reicht aus, um die Säuregrade der meisten biologischen Systeme, Haushaltsprodukte oder industrieller Prozesse zu erfassen.

Doch bei sehr konzentrierten Säuren oder Basen kann die Konzentration von H+ deutlich höher oder niedriger als in reinem Wasser sein. In diesen Fällen kann der pH-Wert tatsächlich über 14 oder unter 0 liegen.

Beispiele für stark saure Lösungen mit pH-Werten unter 0 sind:

• Konzentrierte Salzsäure (HCl)
• Konzentrierte Schwefelsäure (H2SO4)

Beispiele für stark basische Lösungen mit pH-Werten über 14 sind:

• Konzentrierte Natriumhydroxidlösung (NaOH)
• Konzentrierte Kaliumhydroxidlösung (KOH)

Es ist wichtig zu verstehen, dass die Grenzen der pH-Skala keine absoluten physikalischen Konstanten sind. Die Skala dient in erster Linie der praktischen Anwendung und vereinfacht die Beschreibung von Säuregrad und Basizität.

In der Praxis wird die pH-Skala jedoch oft auf den Bereich von 0 bis 14 beschränkt, da Messgeräte in diesem Bereich in der Regel ausreichend genau arbeiten und die meisten Anwendungen in diesem Bereich liegen.

Fazit: Die pH-Skala von 0 bis 14 ist eine praktische und nützliche Skala für die Beschreibung von Säuregrad und Basizität. Doch es ist wichtig zu wissen, dass sie nicht absolut ist. Für sehr konzentrierte Säuren oder Basen können pH-Werte außerhalb dieser Grenzen gemessen werden.