Geoscience Reference
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3
Es beträgt bei einer Temperatur
= 25 °C
K
w
=
10
-14
mol
2
/l
2
. Es ist dann in neutraler Lösung:
ϑ
Ohm (
(G
EORG
S
IMON
O
HM
, deutscher Mathe-
matiker und Physiker; 1787 - 1854).
Die
elektrische Leitfähigkeit
Ω)
wird auf einen
Würfel mit einer Kantenlänge von 1 cm bezogen
und ist temperaturabhängig. Wegen der niedri-
gen elektrischen Leitfähigkeit des Wassers wird in
der Geohydrochemie meist die Einheit μS/cm
verwandt. Reinstes Wasser hat bei 25 °C die elek-
trische Leitfähigkeit
κ
14
2
2
7
c
(H O )
c
(OH )
10
mol /l
10
mol/l
3
(Gl. 70)
In sauer reagierender Lösung ist
c
(H
3
O
+
) >
c
(OH
-
), in basisch reagierender
c
(H
3
O
+
) <
c
(OH
-
); jeder Hydronium-Konzentration ist nach
der Gleichung
c
(H
3
O
+
) ·
c
(OH
-
) = 10
-14
mol
2
/l
2
eine bestimmte Hydroxid-Konzentration zuge-
ordnet und umgekehrt. An Stelle der Hydroni-
um-Konzentration (auch „Wasserstoffionen-
Konzentration“ genannt) wird der pH-Wert
(Maßzahl für die Acidität bzw. Basizität einer Lö-
sung) angegeben. Darunter ist (entsprechend
obiger Ionenproduktgleichung des Wassers) der
negative dekadische Logarithmus der Konzentra-
tion der Wasserstoff-Ionen in der Lösung zu ver-
stehen:
= 0,043 μS/cm. Schon Spu-
ren gelöster anderer Stoffe verändern die elektri-
sche Leitfähigkeit. Das in der Praxis verwendete
entionisierte Wasser hat je nach Anwendungs-
bereich einen Wert von
κ
κ
= 0,05 μS/cm bis
κ
=
50 μS/cm.
3.9.3 Chemische und
physikalisch-chemische
Grundlagen
pH
lg
a
H
3
Gl. 71
3.9.3.1 Chemische
Konzentrationsangaben
a
(X)
= Aktivität des Stoffes oder Ions X (mol/l).
Für verdünnte Lösungen kann man die Aktivitä-
ten durch molare Konzentrationen (s.o.) erset-
zen:
Die eigentliche Festlegung der gesetzlich zugelas-
senen Einheiten erfolgt europaweit durch Verord-
nungen der EU-Kommission, die in nationales
Recht umgesetzt werden müssen. In Deutschland
gilt das Gesetz über Einheiten im Messwesen in
der Fassung der Bekanntmachung vom 22. Feb-
ruar 1985 (Bonn, 1985) und in der dazu ergange-
nen Ausführungsverordnung zum Gesetz über
Einheiten im Messwesen (Einheitenverordnung -
EinhV) vom 13. Dezember 1985 (Bonn, 1985).
Eine übersichtliche Darstellung der chemi-
schen Einheiten geben A
YLWARD
& F
INDLAY
(2002)
sowie K
ÜSTER
& T
HIEL
(2003).
Größen und Einheiten in der Chemie wurden
durch die DIN 32625 (Stoffmenge und davon ab-
geleitete Größen, Dezember 1989) neu definiert,
wobei teilweise auch die Formelzeichen bzw. de-
ren Format geändert wurden.
Eine Zusammenfassung der gebräuchlichen
Konzentrationsbezeichnungen ist in Tab. 23 zu-
sammengestellt.
pH
lg
c
H
3
Gl. 72
c
(X)= Stoffmengenkonzentration des Stoffes
oder Ions X (mol/l).
In neutralem reinem Wasser bei einer Tempera-
tur
= 25 °C ist pH = 7,0; in sauer reagierender
Lösung ist
c
(H
3
O
+
) >
c
(OH
-
), deshalb ist pH
< 7,0. Bei einer Konzentration von c(H
3
O
+
) =
10
-8
mol/l ist pH = 8, das Wasser reagiert basisch.
Da das Ionenprodukt des Wassers
K
w
temperatur-
abhängig ist, wechselt auch der pH-Wert mit der
Temperatur. Bei einer Temperatur
ϑ
= 10 °C liegt
der Neutralpunkt bei pH = 7,27, bei einer Tempe-
ratur
ϑ
= 30 °C bei pH = 6,92.
Von der Dissoziation hängt ferner der
elektri-
sche Leitwert
G
ab - gemessen in der Einheit Sie-
mens (S) (W
ERNER
V
ON
S
IEMENS
, deutscher Erfin-
der und Unternehmer; 1816-1892). Der elektri-
sche Leitwert ist der reziproke Wert des elektri-
schen Widerstandes
R
- gemessen in der Einheit
ϑ
3.9.3.1.1 Stoffmenge
Mit der Basisgröße
Stoffmenge
n
(X)
wird die
Quantität einer Stoffportion X oder der Portion
