wenn ich -log(2) mache kommt -0.3[..] raus der pH wert kann ja bekanntlich nicht unter null sein
Laut dieser Tabelle:
pH-Wert bei Wiki ist ein pH<0 durchaus möglich. Wieso sollte es auch nicht gehen, eine Konzentration der H30+ Ionen von 2mol/l ist doch nichts unmögliches. Würde ich nur nicht meine Hand reinhalten.
Allerdings machst du bei deiner Berechnung den Fehler, dass du sagst, dass alle H3CCOOH Teilchen auch reagieren (da du c0(H3CCOOH)=cG(H30+) setzt), was aber nicht der Fall ist, da Essigsäure mit ihrem pKs von 4,76 eine schwache, bestenfalls mittelstarke Säure ist (obiger Fall gilt nur für starke Säuren). D.H. bei Essigsäure reagiert nur ein ganz kleiner Teil der H3CCOOH Teilchen zu H3CCOO- Ionen, der Großteil verändert sich nicht.
Daraus folgt, dass die Anfgangskonzentration c0 der H3CCOOH Teilchen nahezu der Gleichgewichtskonzentration entspricht. Es gilt also c0(HAc)=cG(HAc).
Dann bezieht man die Formel zur Berechnung des Ks Wertes mit ein:
Ks=(c(H30+)*c(H3CCOO-))/(cG(H3CCOOH))
Wenn ein HAc den Wasserstoff abgibt, entsteht logischerweise auch immer eine H30+, das bedeutet c(Ac-)=c(H30+)
Daher kann man im Zähler statt des Produkts auch c(H30+)² annehmen (die Autoprotolyse des Wassers ist vernachlässigbar klein).
Das heißt also, wir kennen Ks und cG, bleibt nur c(H30+) als unbekannte.
Aufgelöst dahin und zum pH Wert logarithmiert ergibt das:
pH=-lg(wurzel(Ks*cG(H3CCOOH)))
In deinem Fall wäre das dann pH=2.22, für eine schwache Säure schon ziemlich heftig, aber die Konzentration ist mit 2mol/l auch recht hoch.
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