Что такое калькулятор pH сильной кислоты?
Этот инструмент рассчитывает pH раствора сильной кислоты, которая полностью диссоциирует в воде. Сильные кислоты — такие как HCl, HNO₃ и H₂SO₄ — отдают все свои кислотные протоны, поэтому концентрация ионов водорода равна концентрации кислоты, умноженной на число кислотных протонов в молекуле.
Как пользоваться калькулятором
Введите молярную концентрацию кислоты в моль/л и число кислотных протонов (\(n_H\)): 1 — для одноосновных кислот, например HCl, и 2 — для двухосновных, например H₂SO₄. Калькулятор выдаст pH, концентрацию ионов водорода [H⁺] и pOH.
Разбор формулы
Для сильной кислоты \(\text{[H}^+] = C \times n_H\), поскольку диссоциация идёт полностью. pH — это отрицательный десятичный логарифм этой концентрации:
$$\text{pH} = -\log_{10}\left(C \times n_H\right)$$Значение pOH вытекает из соотношения автоионизации воды \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) при 25 °C.
Пример расчёта
Для HCl с концентрацией 0,01 моль/л (\(n_H = 1\)): \(\text{[H}^+] = 0{,}01\) моль/л, $$\text{pH} = -\log_{10}(0{,}01) = 2$$ а \(\text{pOH} = 14 - 2 = 12\). Для H₂SO₄ с концентрацией 0,01 моль/л, рассматриваемой как полностью двухосновная (\(n_H = 2\)): \(\text{[H}^+] = 0{,}02\) моль/л, $$\text{pH} = -\log_{10}(0{,}02) \approx 1{,}70$$
Частые вопросы
Подходит ли калькулятор для слабых кислот? Нет. Слабые кислоты диссоциируют лишь частично, и для них нужна константа кислотной диссоциации (Ka). Этот калькулятор исходит из полной диссоциации.
Точно ли приближение для многоосновных кислот? Допущение, что каждый протон отдаётся полностью, — это идеализация. Вторая ступень диссоциации H₂SO₄ на деле не завершается полностью, поэтому реальный pH может оказаться чуть выше.
Почему pH бывает отрицательным? Очень концентрированные кислоты (\(C \times n_H > 1\)) дают отрицательный pH — математически это корректно, хотя при высоких концентрациях начинают сказываться эффекты активности ионов.
