Калькулятор концентрации ионов водорода

Введите расчет

Что переводим pH → [H⁺] [H⁺] → pH

Значение pH

Концентрация ионов водорода [H⁺] (моль/л)

Результатов

Концентрация ионов водорода [H⁺]

0,0000001

моль/л

pH	7
pOH	7
[OH⁻] (моль/л)	0,0000001

Что делает калькулятор концентрации ионов водорода?

Этот инструмент переводит pH в концентрацию ионов водорода [H⁺] водного раствора и обратно. pH — это логарифмическая мера кислотности: чем больше ионов водорода в растворе, тем ниже pH и тем сильнее кислота. Зависимость точна и универсальна для условий, в которых действует стандартная шкала, поэтому одна и та же формула пригодится на уроках химии, при контроле качества воды и в лабораторной практике в любой стране.

Шкала pH идёт от 0 (сильнокислая) через 7 (нейтральная) до 14 (сильнощелочная).

Как пользоваться

Выберите направление перевода. Режим pH → [H⁺] — введите значение pH (обычно от 0 до 14), чтобы получить молярную концентрацию ионов водорода. Режим [H⁺] → pH — введите концентрацию в моль/л, чтобы найти pH. Калькулятор дополнительно показывает связанные величины pOH и [OH⁻], используя соотношение для воды \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) при 25 °C.

Разбираем формулу

pH определяется как отрицательный десятичный логарифм активности ионов водорода, которую приближённо заменяют концентрацией:

$$\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+]$$

Если выразить обратную величину, получим:

$$[\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}$$

Снижение pH на одну единицу означает рост концентрации ионов водорода в десять раз. У чистой нейтральной воды при 25 °C \([\text{H}^+] = 1\times10^{-7}\) моль/л, что соответствует \(\text{pH} = 7\).

\([\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}\) переводит pH в концентрацию; \(\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+]\) обратно.

Пример расчёта

Допустим, у раствора pH равен 3. Тогда

$$[\text{H}^+] = 10^{-3} = 0{,}001 \text{ моль/л}$$

Значение \(\text{pOH} = 14 - 3 = 11\), а \([\text{OH}^-] = 10^{-11} \approx 1\times10^{-11}\) моль/л. Раствор сильнокислый, потому что концентрация ионов водорода в нём в 10 000 раз выше, чем в нейтральной воде.

Частые вопросы

Может ли pH быть отрицательным? Да. У очень концентрированных сильных кислот \([\text{H}^+]\) может превышать 1 моль/л, и тогда pH становится отрицательным. Калькулятор принимает такие значения.

Почему показывается pOH? В воде при 25 °C выполняется равенство \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\), поэтому вывод pOH и [OH⁻] даёт полную кислотно-щелочную картину.

Концентрация и активность — это одно и то же? Строго говоря, pH определяется через активность ионов, но для разбавленных растворов активность ≈ концентрации — именно это допущение используется здесь.