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計算を入力してください

公式

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結果

溶液のpH
2
pH値(0〜14のスケール)
pOH 12

この計算ツールでできること

このツールは、強酸または強塩基のモル濃度(モラリティ、単位はmol/L)をpH値に変換します。塩酸(HCl)、硝酸(HNO₃)、硫酸(H₂SO₄)などの強酸や、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)などの強塩基は水中で完全に電離するため、溶液の濃度がそのままH⁺イオンまたはOH⁻イオンの濃度に等しくなります。そのため、pHを簡単に計算できるのが特長です。

使い方

まず溶液が強酸か強塩基かを選び、モル濃度をmol/L単位で入力します。すると、pH(および対となるpOH)が表示されます。酸の場合、濃度が高いほどpHは低くなり、塩基の場合は濃度が高いほどpHは高くなります。

計算式の解説

強酸では、水素イオン濃度がモル濃度に等しいため、次の式で求められます。

$$\text{pH} = -\log_{10}\left(\text{Concentration (mol/L)}\right)$$

強塩基では、水酸化物イオン濃度がモル濃度に等しくなります。まずpOH = −log₁₀(M)を求め、水のイオン積の関係式 \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) を使います。

$$\text{pH} = 14 + \log_{10}(M) = 14 - \text{pOH}$$

これらの関係式は、25℃での完全電離と、希薄溶液における理想的なふるまいを前提としています。

pHとpOHの合計が14になることを示す上下2本の棒
25℃のあらゆる水溶液では、pHとpOHの合計は常に14になります。
0から14までの水平なpHスケール。酸性の赤から塩基性の紫まで着色
pHスケールは0(強酸性)から7(中性)を経て14(強塩基性)まで変化します。

計算例

0.01 mol/L の塩酸(HCl、強酸)の場合:$$\text{pH} = -\log_{10}(0.01) = -(-2) = 2$$ となります。0.01 mol/L の水酸化ナトリウム(NaOH、強塩基)の場合:\(\text{pOH} = -\log_{10}(0.01) = 2\) なので、$$\text{pH} = 14 - 2 = 12$$ となります。

よくある質問

弱酸や弱塩基にも使えますか? いいえ、使えません。弱酸・弱塩基は部分的にしか電離しないため、pHは酸解離定数または塩基解離定数(KaまたはKb)に依存し、平衡計算が必要になります。

pHが0未満や14を超えることがあるのはなぜですか? 非常に高い濃度では、単純な対数の式では0〜14の範囲を外れる値が出ることがあります。これらの値は数学的には正しいものの、活量の影響が無視できなくなるため、解釈には注意が必要です。

硫酸(H₂SO₄)のような二価酸はどう扱いますか? モル濃度に、完全に放出される酸性プロトンの数を掛けて実効的なH⁺濃度を求めてから、計算式を適用してください。

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