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Der pH-Wert

30 Übungen, in denen jede pH-Stufe einen Faktor 10 bedeutet.

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

A1
Mix: Warum hat Wasser pH 7?
AFB IIMix

Begründe warum reines Wasser bei 25 °C den pH-Wert 7 hat. Markiere alle zutreffenden Aussagen.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
In reinem Wasser reagieren einzelne Moleküle nach H₂O + H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻. Beide Ionensorten sind gleich häufig (10⁻⁷ mol/L), das Produkt ergibt 10⁻¹⁴ mol²/L², und der pH-Wert ist 7. Typischer Fehler: „keine Ionen“ zu sagen – es sind wenige, aber vorhanden.
Denke an die Autoprotolyse: Welche Teilchen entstehen und wie viele?
Gleich viele, jeweils 10−7 mol/L; 7 ist der Exponent ohne Minus, keine Konzentration.
A2
Eine Lösung mit pH 9
AFB II

Untersuche eine Lösung mit pH 9 bei 25 °C, indem du die Zahlen einträgst.

Trage alle Werte ein. Enter prüft alle Felder auf einmal.
pH 9: c(H₃O⁺) = 10⁻⁹ mol/L, c(OH⁻) = 10⁻⁵ mol/L (−14 + 9). 9 − 7 = 2 Stufen über dem Neutralpunkt, also ist c(H₃O⁺) 10² = 100-mal kleiner als in neutralem Wasser (10⁻⁷ mol/L). Typischer Fehler: 2 statt 100 anzugeben.
Jede Stufe bedeutet den Faktor 10; vergleiche mit 10−7 mol/L.
−9; −5; 2 Stufen; 102 = 100.
A3
Verdünnungskurve
AFB III

Beurteile welches Diagramm die Verdünnung von Salzsäure (pH 1) in Schritten 1 : 10 richtig zeigt. Waagerecht ist die Zahl der Verdünnungsschritte aufgetragen, senkrecht der pH-Wert; die gestrichelte Linie markiert pH 7.

Klicke die passende Karte an und prüfe dann. Mit der Tastatur: Tab zur Karte, Enter auswählen.
Jeder Schritt hebt den pH-Wert um 1 an, aber die Kurve nähert sich pH 7 nur an: Auch die Autoprotolyse des Wassers liefert H₃O⁺, daher wird eine Säure nie alkalisch. Diagramm B überschreitet pH 7, C fällt, D steigt zu schnell. Typischer Fehler: B zu wählen, weil „weiter verdünnen“ scheinbar immer weiter erhöht.
Wie ändert sich der pH-Wert pro Schritt, und was geschieht in der Nähe von pH 7?
Eine Stufe pro Schritt, am Ende flacht die Kurve unter pH 7 ab.