Калькулятор pH при смешивании сильной кислоты и щёлочи

Введите расчет

Концентрация кислоты Ca (моль/л)

Объём кислоты Va (л)

Концентрация основания Cb (моль/л)

Объём основания Vb (л)

Математическая формула

Show calculation steps (2)

1. Basic (excess OH-)

   

   When moles of base exceed moles of acid: pOH from excess OH- concentration, then pH = 14 - pOH

2. Neutral (equivalence)

   

   When moles of acid equal moles of base, the solution is neutral

Результатов

Итоговый pH

7

Neutral (exact equivalence)

Избыток молей	0 mol
Концентрация ионов	0 mol/L
Общий объём	0,1 L

Что делает этот калькулятор

Когда вы смешиваете сильную одноосновную кислоту (например, HCl) с сильным однокислотным основанием (например, NaOH), они нейтрализуют друг друга в соотношении моль на моль. Калькулятор определяет pH полученного раствора: вычисляет, какого реагента взято в избытке и сколько его остаётся после нейтрализации. В расчёте принимается, что вещества диссоциируют полностью, являются одноосновными/однокислотными, температурная поправка не вводится, а объёмы складываются.

Как пользоваться

Введите концентрацию кислоты (Ca) и её объём (Va), затем концентрацию основания (Cb) и его объём (Vb). Калькулятор находит количество молей каждого вещества, вычитает меньшее из большего, чтобы определить избыток, делит результат на суммарный объём раствора — так получается концентрация оставшегося иона, которая затем переводится в pH.

Разбор формулы

Моли кислоты \(= \text{Ca} \times \text{Va}\); моли основания \(= \text{Cb} \times \text{Vb}\). Избыток молей \(= |\text{Ca}\cdot\text{Va} - \text{Cb}\cdot\text{Vb}|\). Деление избытка на общий объём \((\text{Va} + \text{Vb})\) даёт молярную концентрацию оставшегося иона. Если в избытке кислота, это [H+] и $$\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+]$$ Если в избытке основание, это [OH−], тогда \(\text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-]\) и \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\). Если количества равны точно, раствор нейтрален (pH 7 при 25 °C).

При смешивании молей кислоты и основания избыточный ион определяет, кислый раствор или щелочной.

Пример расчёта

Смешиваем 0,05 л HCl с концентрацией 0,1 моль/л и 0,05 л NaOH с концентрацией 0,05 моль/л. Моли кислоты \(= 0{,}005\), моли основания \(= 0{,}0025\). Избыток \(= 0{,}0025\) моль H+. Общий объём \(= 0{,}1\) л, значит \([\text{H}^+] = 0{,}025\) моль/л. $$\text{pH} = -\log_{10}(0{,}025) = 1{,}602$$ Раствор кислый.

Полученная концентрация ионов соответствует точке на шкале pH от 0 до 14.

Частые вопросы

Подходит ли это для слабых кислот и оснований? Нет. Слабые кислоты и основания диссоциируют лишь частично, и для них нужны значения Ka/Kb и расчёт буферной системы. Этот калькулятор рассчитан только на сильные кислоты и сильные основания.

Что будет, если кислота и основание полностью нейтрализуются? Получится pH 7, потому что при 25 °C в растворе остаются только вода и нейтральная соль.

Зачем делить на общий объём? При смешивании двух растворов всё разбавляется, поэтому оставшиеся ионы распределяются по суммарному объёму \((\text{Va} + \text{Vb})\).