Dieses Quiz als Battle spielen: Deutsch, Klasse 5-6, G-Niveau

Der pKs-Wert - Chemie

Einleitung

Der pK_S-Wert beschreibt die Stärke einer Säure unter festgelegten Bedingungen. Er zeigt, wie leicht eine Säure ein Proton abgibt.

Merksatz: Je kleiner der pK_S-Wert, desto stärker ist die Säure.

Der pK_S-Wert ist nicht dasselbe wie der pH-Wert. Der pH-Wert beschreibt eine konkrete Lösung. Der pK_S-Wert beschreibt dagegen das Säure-Base-Gleichgewicht eines Stoffes bei festgelegtem Lösungsmittel und festgelegter Temperatur.

Lernziele

Nach diesem aiMOOC kannst Du den pK_S-Wert erklären, Säuren vergleichen, pH-Wert und pK_S-Wert unterscheiden, einfache Berechnungen durchführen und den pK_S-Wert aus einer Titrationskurve bestimmen.

Säuren und Protolyse

Nach Brønsted und Lowry ist eine Säure ein Protonendonator. In Wasser gilt für eine einprotonige Säure HA:

$H A + H_{2} O ⇌ H_{3} O^{+} + A^{-}$

HA ist die Säure, A⁻ ihre korrespondierende Base und H₃O⁺ das Oxoniumion. Die Reaktion heißt Protolyse.

Bei einer starken Säure liegt das Gleichgewicht weit auf der Produktseite. Bei einer schwachen Säure bleibt ein größerer Anteil als HA erhalten.

Beispiel Essigsäure

$C H_{3} C O O H + H_{2} O ⇌ H_{3} O^{+} + C H_{3} C O O^{-}$

Das Acetation CH₃COO⁻ ist die korrespondierende Base der Essigsäure.

Säurekonstante K_S

Die Lage des Gleichgewichts wird mit dem Massenwirkungsgesetz beschrieben. Für verdünnte Lösungen gilt näherungsweise:

$K_{S} = \frac{c (H_{3} O^{+}) \cdot c (A^{-})}{c (H A)}$

Ein großer K_S-Wert bedeutet, dass viele Oxoniumionen und Anionen vorliegen. Die Säure gibt ihr Proton also leicht ab.

Großer K_S-Wert: starke Säure
Kleiner K_S-Wert: schwache Säure

Definition des pK_S-Werts

Der pK_S-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Säurekonstante:

$p K_{S} = - \lg K_{S}$

Die Umkehrung lautet:

$K_{S} = 1 0^{- p K_{S}}$

Ein großer K_S-Wert führt deshalb zu einem kleinen pK_S-Wert.

Logarithmische Skala

Eine Differenz von einer pK_S-Einheit entspricht beim K_S-Wert dem Faktor 10. Zwei Einheiten entsprechen dem Faktor 100, drei Einheiten dem Faktor 1000.

$Δ p K_{S} = 5 - 2 = 3$

Die Säure mit pK_S = 2 besitzt einen um den Faktor $1 0^{3} = 1000$ größeren K_S-Wert als die Säure mit pK_S = 5.

Beispielrechnung Essigsäure

Für Essigsäure gilt näherungsweise:

$K_{S} = 1,8 \cdot 1 0^{- 5}$

$p K_{S} = - \lg (1,8 \cdot 1 0^{- 5}) \approx 4,74$

Umgekehrt gilt:

$K_{S} = 1 0^{- 4,74} \approx 1,8 \cdot 1 0^{- 5}$

Vergleich ausgewählter Säuren

Die Werte sind gerundete Richtwerte für wässrige Lösungen bei etwa 25 °C.

Säure	Formel	pK_S ungefähr
Salzsäure	HCl	−6
Salpetersäure	HNO₃	−1,3
Phosphorsäure, erste Stufe	H₃PO₄	2,1
Ameisensäure	HCOOH	3,75
Essigsäure	CH₃COOH	4,75
Ammoniumion	NH₄⁺	9,25

Struktur und Säurestärke

Je stabiler die korrespondierende Base ist, desto leichter kann die Säure ihr Proton abgeben. Elektronenziehende Gruppen können eine negative Ladung stabilisieren. Daher ist Trifluoressigsäure deutlich stärker als Essigsäure.

pH-Wert und pK_S-Wert

Der pH-Wert beschreibt die Oxoniumionenaktivität einer Lösung:

$p H = - \lg a (H_{3} O^{+})$

Der pH-Wert hängt unter anderem von der Konzentration ab. Der pK_S-Wert ist ein Kennwert des Säure-Base-Gleichgewichts unter festgelegten Bedingungen.

Eine verdünnte starke Säure kann einen höheren pH-Wert haben als eine konzentrierte schwache Säure. Deshalb darfst Du aus einem einzelnen pH-Wert nicht direkt auf die Säurestärke schließen.

Korrespondierende Säure-Base-Paare

Zu jeder Säure gehört eine korrespondierende Base. Für ein Paar gilt in Wasser bei 25 °C näherungsweise:

$p K_{S} + p K_{B} = p K_{W} \approx 14$

Für Essigsäure und Acetat:

$4,75 + 9,25 = 14$

Puffer und Henderson-Hasselbalch-Gleichung

Eine Pufferlösung enthält eine schwache Säure und ihre korrespondierende Base. Sie schwächt pH-Änderungen ab.

$p H = p K_{S} + \lg (\frac{c (A^{-})}{c (H A)})$

Sind Säure und Base gleich konzentriert, gilt:

$p H = p K_{S}$

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

Bestimmung durch Titration

Der pK_S-Wert einer schwachen einprotonigen Säure kann durch eine Säure-Base-Titration bestimmt werden.

Am Halbäquivalenzpunkt sind Säure und korrespondierende Base in gleicher Stoffmenge vorhanden. Deshalb gilt dort:

$p H = p K_{S}$

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

Bestimme das Volumen am Äquivalenzpunkt.
Halbiere dieses Volumen.
Lies dort den pH-Wert ab.
Dieser Wert entspricht näherungsweise dem pK_S-Wert.

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

Sicherheit

Trage im Schulversuch Schutzbrille und Laborkittel. Arbeite nur mit vorgegebenen Konzentrationen. Säuren und Laugen dürfen nicht probiert oder mit bloßen Händen berührt werden.

Mehrprotonige Säuren

Mehrprotonige Säuren geben ihre Protonen stufenweise ab. Für Phosphorsäure gelten näherungsweise:

$p K_{S 1} \approx 2,1$

$p K_{S 2} \approx 7,2$

$p K_{S 3} \approx 12,4$

Die pK_S-Werte steigen, weil jedes weitere Proton schwerer abgegeben wird.

Merksätze

Je kleiner der pK_S-Wert, desto stärker die Säure.
Eine pK_S-Einheit entspricht dem Faktor 10 bei K_S.
Der pH-Wert beschreibt eine Lösung, der pK_S-Wert ein Säure-Base-Gleichgewicht.
Am Halbäquivalenzpunkt gilt pH = pK_S.
Bei 25 °C gilt in Wasser näherungsweise pK_S + pK_B = 14.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was beschreibt der pK_S-Wert? (Die Stärke einer Säure unter festgelegten Bedingungen) (!Die Farbe einer Säure) (!Die Dichte einer Lösung) (!Die Anzahl aller Atome)

Welche Aussage ist richtig? (Je kleiner der pK_S-Wert ist, desto stärker ist die Säure) (!Je größer der pK_S-Wert ist, desto stärker ist die Säure) (!Der pK_S-Wert entspricht immer dem pH-Wert) (!Alle Säuren besitzen denselben pK_S-Wert)

Wie ist der pK_S-Wert definiert? (Als negativer dekadischer Logarithmus von K_S) (!Als Quadrat von K_S) (!Als Kehrwert des pH-Werts) (!Als Summe aus pH-Wert und Konzentration)

Wo liegt das Gleichgewicht einer stärkeren Säure? (Weiter auf der Seite der Produkte) (!Weiter auf der Seite der undissoziierten Säure) (!Immer genau in der Mitte) (!Außerhalb der Lösung)

Welchem Faktor entsprechen zwei pK_S-Einheiten? (Dem Faktor 100) (!Dem Faktor 2) (!Dem Faktor 20) (!Dem Faktor 1000)

Was beschreibt der pH-Wert? (Eine konkrete Lösung) (!Nur die Säurestärke eines Stoffes) (!Die Atommasse einer Säure) (!Die Zahl der Protonen im Atomkern)

Was gilt am Halbäquivalenzpunkt? (Der pH-Wert entspricht dem pK_S-Wert) (!Der pH-Wert ist immer null) (!Die Säure ist vollständig undissoziiert) (!Es ist keine korrespondierende Base vorhanden)

Welche Beziehung gilt bei 25 Grad Celsius näherungsweise? (pK_S plus pK_B ist 14) (!pK_S mal pK_B ist 14) (!pK_S minus pK_B ist null) (!pK_S entspricht immer pK_B)

Wie berechnet man K_S aus pK_S? (K_S ist zehn hoch minus pK_S) (!K_S ist zehn mal pK_S) (!K_S ist pK_S zum Quadrat) (!K_S ist pK_S geteilt durch zehn)

Wie heißt die korrespondierende Base der Essigsäure? (Acetat) (!Oxonium) (!Ammonium) (!Chlorid)

Memory

pK_S-Wert	Negativer Logarithmus der Säurekonstante
Kleiner Säureexponent	Starke Säure
Großer K_S-Wert	Produktseite begünstigt
Halbäquivalenzpunkt	pH entspricht pK_S
Pufferlösung	Schwächt pH-Änderungen ab
Acetation	Korrespondierende Base der Essigsäure

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Säurestärke	pK_S-Wert
Lösungseigenschaft	pH-Wert
Protonendonator	Säure
Protonenakzeptor	Base
Säure-Base-Gemisch	Pufferlösung

...

Kreuzworträtsel

Protolyse	Wie heißt die Übertragung eines Protons?
Oxoniumion	Welches Teilchen entsteht bei der Protonenaufnahme durch Wasser?
Acetat	Wie heißt die korrespondierende Base der Essigsäure?
Logarithmus	Welche Rechenoperation steckt im pK_S-Wert?
Gleichgewicht	Welche chemische Lage beschreibt die Säurekonstante?
Titration	Mit welcher Methode kann der pK_S-Wert bestimmt werden?

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Begriffskarte zum pKs-Wert: Gestalte eine Karte mit Definition, Formel und Merksatz.
Säuren ordnen: Ordne fünf Säuren nach zunehmender Säurestärke.
Logarithmus erklären: Erkläre mit einem Beispiel den Faktor 1000 bei drei pK_S-Einheiten.
Medienanalyse Chemie: Beschreibe ein Bild aus diesem aiMOOC fachlich.

Standard

Titrationskurve auswerten: Bestimme Halbäquivalenzpunkt und pK_S-Wert.
Erklärvideo zum pKs-Wert: Produziere ein kurzes Lernvideo zum Unterschied zwischen pH und pK_S.
Puffer planen: Wähle ein geeignetes Säure-Base-Paar für einen gewünschten pH-Bereich.
Fehlvorstellungen untersuchen: Prüfe die Aussage „Niedriger pH bedeutet immer stärkere Säure“.

Schwer

Titrationsprojekt: Plane die Bestimmung des pK_S-Werts einer schwachen Säure.
Mehrprotonige Säure analysieren: Erkläre die drei pK_S-Werte der Phosphorsäure.
Struktur und Acidität: Vergleiche Essigsäure und Trifluoressigsäure.
Digitales Rechenmodell: Erstelle eine Tabellenkalkulation für K_S und pK_S.

Lernkontrolle

Vergleich zweier Säuren: Zwei gleich konzentrierte Säuren besitzen pK_S 2 und 5. Erkläre den Unterschied ihrer Säurestärke.
Aussage bewerten: Beurteile die Aussage „Der pH-Wert ist eine Stoffkonstante“.
Puffer auswählen: Begründe, warum Essigsäure und Acetat bei pH 4,8 geeignet sind.
Titrationsdaten übertragen: Der Äquivalenzpunkt liegt bei 24 Millilitern. Bestimme die Stelle zum Ablesen von pK_S.
Säurestärke und Struktur: Erkläre den Einfluss der Stabilität der korrespondierenden Base.
Mathematischer Transfer: Begründe den Faktor 10.000 bei vier pK_S-Einheiten.

Lernnachweis

Du erklärst den pK_S-Wert fachlich korrekt.
Du stellst eine Protolysegleichung auf.
Du berechnest pK_S aus K_S und umgekehrt.
Du vergleichst Säuren anhand ihrer pK_S-Werte.
Du unterscheidest pH-Wert und pK_S-Wert.
Du wertest eine Titrationskurve aus.
Du erklärst die Bedeutung des pK_S-Werts für Puffer.

OERs zum Thema

Verknüpfte Lernbereiche

Der pKs-Wert - Chemie

aiMOOC-Projekte

Schulfach+

Prüfungsliteratur 2026
Bundesland	Bücher	Kurzbeschreibung
Baden-Württemberg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Mittlere Reife Der Markisenmann - Jan Weiler oder Als die Welt uns gehörte - Liz Kessler Ein Schatten wie ein Leopard - Myron Levoy oder Pampa Blues - Rolf Lappert	Abitur Dorfrichter-Komödie über Wahrheit/Schuld; Roman über einen Ort und deutsche Geschichte. Mittlere Reife Wahllektüren (Roadtrip-Vater-Sohn / Jugendroman im NS-Kontext / Coming-of-age / Provinzroman).
Bayern	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Lustspiel über Machtmissbrauch und Recht; Roman als Zeitschnitt deutscher Geschichte an einem Haus/Grundstück.
Berlin/Brandenburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Der Biberpelz - Gerhart Hauptmann Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Gerichtskomödie; soziales Drama um Ausbeutung/Armut; Komödie/Satire um Diebstahl und Obrigkeit; Roman über Erinnerungsräume und Umbrüche.
Bremen	Abitur Nach Mitternacht - Irmgard Keun Mario und der Zauberer - Thomas Mann Emilia Galotti - Gotthold Ephraim Lessing oder Miss Sara Sampson - Gotthold Ephraim Lessing	Abitur Roman in der NS-Zeit (Alltag, Anpassung, Angst); Novelle über Verführung/Massenpsychologie; bürgerliche Trauerspiele (Moral, Macht, Stand).
Hamburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun	Abitur Justiz-/Machtkritik als Komödie; Großstadtroman der Weimarer Zeit (Rollenbilder, Aufstiegsträume, soziale Realität).
Hessen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Prozess - Franz Kafka	Abitur Gerichtskomödie; Fragmentdrama über Gewalt/Entmenschlichung; Erinnerungsroman über deutsche Brüche; moderner Roman über Schuld, Macht und Bürokratie.
Niedersachsen	Abitur Der zerbrochene Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun Die Marquise von O. - Heinrich von Kleist Über das Marionettentheater - Heinrich von Kleist	Abitur Schwerpunkt auf Drama/Roman sowie Kleist-Prosatext und Essay (Ehre, Gewalt, Unschuld; Ästhetik/„Anmut“).
Nordrhein-Westfalen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Komödie über Wahrheit und Autorität; Roman als literarische „Geschichtsschichtung“ an einem Ort.
Saarland	Abitur Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Furor - Lutz Hübner und Sarah Nemitz Bahnwärter Thiel - Gerhart Hauptmann	Abitur Erinnerungsroman an einem Ort; zeitgenössisches Drama über Eskalation/Populismus; naturalistische Novelle (Pflicht/Überforderung/Abgrund).
Sachsen (berufliches Gymnasium)	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Irrungen, Wirrungen - Theodor Fontane Der gute Mensch von Sezuan - Bertolt Brecht Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Trafikant - Robert Seethaler	Abitur Mischung aus Klassiker-Drama, sozialem Drama, realistischem Roman, epischem Theater und Gegenwarts-/Erinnerungsroman; zusätzlich Coming-of-age im historischen Kontext.
Sachsen-Anhalt	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Themenfelder)	Abitur Schwerpunktsetzung über Themenfelder (u. a. Literatur um 1900; Sprache in politisch-gesellschaftlichen Kontexten), ohne feste Einzeltitel.
Schleswig-Holstein	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Recht/Gerechtigkeit und historische Tiefenschichten eines Ortes – umgesetzt über Drama und Gegenwartsroman.
Thüringen	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool)	Abitur In der Praxis häufig Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool; landesweite Einzeltitel je nach Vorgabe/Handreichung nicht einheitlich ausgewiesen.
Mecklenburg-Vorpommern	Abitur (Quelle aktuell technisch nicht abrufbar; Beteiligung am gemeinsamen Aufgabenpool bekannt)	Abitur Land beteiligt sich am länderübergreifenden Aufgabenpool; konkrete, veröffentlichte Einzeltitel konnten hier nicht ausgelesen werden.
Rheinland-Pfalz	Abitur (keine landesweit einheitliche Pflichtlektüre; schulische Auswahl)	Abitur Keine landesweite Einheitsliste; Auswahl kann schul-/kursbezogen erfolgen.