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pH计算器(强酸、弱酸、强碱和弱碱)

根据强酸、弱酸、强碱或弱碱的浓度以及Ka或Kb,计算pH、pOH、氢离子和氢氧根离子浓度;也可以根据pH计算离子浓度。

pH计算器(强酸、弱酸、强碱和弱碱): pH = −log₁₀[H⁺],在25 °C时pH + pOH = 14。强酸会完全释放其H⁺,因此0.01 M HCl的pH为2。弱酸只会部分电离:根据Ka = x² ÷ (C − x)求解x = [H⁺],可得0.1 M、Ka = 1.8 × 10⁻⁵的醋酸pH为2.875,电离比例为1.33%。弱碱使用Kb以相同方式处理。 完全在浏览器中本地运行,文件不会上传到服务器。

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pH2酸性
pOH12
[H⁺]1.000 × 10^-2 mol/L
[OH⁻]1.000 × 10^-12 mol/L

pH=−log₁₀[H⁺],pOH=−log₁₀[OH⁻];在25 °C的水中,两者之和为14。强酸和强碱按完全电离处理;对于弱酸,H⁺的浓度满足Ka=x² ÷ (C − x),因此x=(−Ka + √(Ka² + 4·Ka·C)) ÷ 2;弱碱使用Kb进行同样的计算。对于低于约10⁻⁶ M的极稀溶液,还需计入水自身的离子,而此简单模型未予考虑。

计算示例

0.001 M NaOH:pOH为3,pH为11。对于Kb = 1.8 × 10⁻⁵的0.1 M氨水,pH为11.12。pH为7.4的溶液(如血液)中,[H⁺] = 3.98 × 10⁻⁸ M。

要使pH保持稳定,请使用缓冲液计算器配制缓冲液。

模型的局限性

计算使用浓度代替活度,并假设温度为25 °C,这对稀溶液来说是准确的;在离子强度较高时,实测pH会有所不同。当浓度低于约10⁻⁶ M时,水自身的离子会产生影响,酸的pH会接近7。

要将酸稀释至目标浓度,请使用稀释计算器。

使用方法

  1. 选择溶液类型。
  2. 对于弱酸或弱碱,输入浓度以及Ka或Kb。
  3. 查看pH、pOH、[H⁺]、[OH⁻],以及弱酸或弱碱的电离比例。

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常见问题

为什么弱酸的pH高于强酸?

弱酸分子中只有一小部分会释放H⁺:0.1 M醋酸的pH接近2.9,而0.1 M盐酸的pH为1。

含有两个H⁺的酸怎么办,例如硫酸?

输入每个化学式单位对应2个H⁺,将其视为全部释放,这是常见的近似;实际上,H₂SO₄的第二步电离并不完全。

pH可以是负数吗?

可以。当强酸浓度高于1 M时,pH可能为负数,不过活度效应会使简单公式在这种情况下不太准确。

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