實驗室 / 酸與鹼
pH計算機(強酸、弱酸、強鹼與弱鹼)
輸入強酸、弱酸、強鹼或弱鹼的濃度,以及弱酸或弱鹼的Ka或Kb,計算pH、pOH、氫離子與氫氧根離子濃度;也能從pH反推離子濃度。
pH計算機(強酸、弱酸、強鹼與弱鹼): pH = −log₁₀[H⁺],且在25 °C時pH + pOH = 14。強酸會完全釋放其H⁺,因此0.01 M HCl的pH為2。弱酸只會部分電離:將Ka = x² ÷ (C − x)中的x設為[H⁺],0.1 M醋酸的Ka = 1.8 × 10⁻⁵,計算得pH為2.875,電離比例為1.33%。弱鹼則以相同方式使用Kb處理。 全程在瀏覽器中於本機執行,檔案不會上傳至伺服器。
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pH=−log₁₀[H⁺],pOH=−log₁₀[OH⁻];在25 °C的水中,兩者相加為14。強酸和強鹼視為完全解離;對弱酸而言,H⁺濃度符合Ka=x² ÷ (C − x),因此x=(−Ka + √(Ka² + 4·Ka·C)) ÷ 2;弱鹼則同理使用Kb。濃度低於約10⁻⁶ M的極稀溶液需要納入水本身的離子,而這個簡化模型未予計算。
計算範例
0.001 M NaOH:pOH 3,pH 11。0.1 M氨水的Kb = 1.8 × 10⁻⁵:pH 11.12。pH 7.4的溶液(例如血液)含有[H⁺] = 3.98 × 10⁻⁸ M。
若要維持穩定的pH,請使用緩衝液計算機配製緩衝液。
模型的限制
計算以濃度取代活度,並假設溫度為25 °C;對稀溶液而言結果相當準確,但在高離子強度下,測得的pH會有所不同。低於約10⁻⁶ M時,水本身的離子會產生影響,酸的pH會接近7。
若要將酸稀釋至目標濃度,請使用稀釋計算機。
使用方式
- 選擇溶液類型。
- 若為弱酸或弱鹼,輸入濃度以及Ka或Kb。
- 查看pH、pOH、[H⁺]、[OH⁻],以及弱酸或弱鹼的電離比例。
隱私與限制
所有計算都在您的瀏覽器中進行,不會上傳任何資料。
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常見問題
為什麼弱酸的pH比強酸高?
弱酸只有少部分分子會釋放H⁺:0.1 M醋酸的pH約為2.9,而0.1 M鹽酸的pH為1。
含有兩個H⁺的酸,例如硫酸,該怎麼處理?
輸入每個化學式單位含有2個H⁺,將兩個H⁺都視為完全釋放,這是常見的近似方式;但實際上H₂SO₄的第二次解離並不完全。
pH可以是負數嗎?
可以。強酸濃度高於1 M時可能出現負pH,不過活度效應會使簡單公式在這種情況下較不精確。
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