ラボ / 酸と塩基
pH計算機（強酸・弱酸と強塩基・弱塩基）
濃度とKaまたはKbから、強酸・弱酸、強塩基・弱塩基のpH、pOH、水素イオン濃度、水酸化物イオン濃度を計算できます。pHから各イオン濃度を求めることもできます。
pH計算機（強酸・弱酸と強塩基・弱塩基）: pH = −log₁₀[H⁺]で、25 °CではpH + pOH = 14です。強酸はH⁺をすべて放出するため、0.01 M HClのpHは2です。弱酸は一部しか電離しません。Ka = x² ÷ (C − x)をx = [H⁺]について解くと、Ka = 1.8 × 10⁻⁵の0.1 M酢酸はpH 2.875、電離率1.33%となります。弱塩基もKbを使って同様に扱います。 サーバーへのファイルアップロードは一切なく、100%ブラウザ内でローカル実行します。
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完全にブラウザ内で実行します
pH = −log₁₀[H⁺]、pOH = −log₁₀[OH⁻]であり、水中では25 °Cで合計が14になります。強酸と強塩基は完全解離すると仮定します。弱酸ではH⁺の濃度がKa = x² ÷ (C − x)を満たすため、x = (−Ka + √(Ka² + 4·Ka·C)) ÷ 2となります。弱塩基も同様にKbを使います。約10⁻⁶ M未満の非常に薄い溶液では水自身のイオンを含める必要がありますが、この単純なモデルでは考慮していません。
計算例
0.001 M NaOH：pOH 3、pH 11。Kb = 1.8 × 10⁻⁵の0.1 Mアンモニア：pH 11.12。血液のようにpH 7.4の溶液では、[H⁺] = 3.98 × 10⁻⁸ Mです。
pHを一定に保つには、緩衝液計算ツールで緩衝液を作成します。
モデルの限界
この計算では活量の代わりに濃度を使用し、25 °Cを仮定しています。希薄溶液では正確ですが、イオン強度が高い場合は測定したpHと異なります。約10⁻⁶ M未満では水自身のイオンが影響し、酸のpHは7に近づきます。
酸を目標濃度まで希釈するには、希釈計算ツールを使用します。
使い方
- 溶液の種類を選択します。
- 濃度を入力します。弱酸または弱塩基の場合は、KaまたはKbも入力します。
- pH、pOH、[H⁺]、[OH⁻]を確認します。弱酸・弱塩基の場合は電離率も表示されます。
プライバシーと制限事項
すべてブラウザ内で計算されます。
関連ツール
よくある質問
弱酸のpHはなぜ強酸より高いのですか？
分子のうちH⁺を放出するのは一部だけだからです。0.1 M酢酸のpHは約2.9ですが、0.1 M塩酸のpHは1です。
硫酸のようにH⁺を2つ持つ酸はどう扱いますか？
両方が完全に放出されるものとして、化学式単位あたり2 H⁺を入力してください。これは一般的な近似です。実際には、H₂SO₄の2段階目の解離は不完全です。
pHが負になることはありますか？
強酸の濃度が1 Mを超える場合は、pHが負になることがあります。ただし、その濃度では活量の影響により、単純な計算式の精度が低下します。
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