Что делает этот калькулятор
Сильное основание полностью диссоциирует в воде, поэтому концентрация гидроксид-ионов равна концентрации основания, умноженной на число гидроксогрупп, которые оно отщепляет. Этот инструмент вычисляет соответствующие значения pOH и pH раствора при 25 °C, когда автоионизация воды задаёт соотношение \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\).
Как пользоваться
Введите молярную концентрацию основания в моль/л. Затем укажите число гидроксид-ионов, высвобождаемых одной формульной единицей (n): возьмите 1 для NaOH или KOH и 2 для Ca(OH)₂, Ba(OH)₂ или Sr(OH)₂. Калькулятор мгновенно выдаст концентрацию гидроксид-ионов, pOH и pH.
Разбираем формулу
Концентрация гидроксид-ионов равна \(\left[\text{OH}^-\right] = C \times n\). Взяв отрицательный десятичный логарифм, получаем \(\text{pOH} = -\log_{10}\!\left(C \cdot n\right)\). Поскольку для воды при 25 °C справедливо \(K_w = 1 \times 10^{-14}\), соотношение \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) позволяет выполнить перевод:
$$\text{pH} = 14 - \text{pOH}$$Чем выше концентрация гидроксид-ионов, тем выше pH (тем более щелочной раствор).
Пример расчёта
Допустим, вы растворили Ca(OH)₂ до концентрации 0,01 моль/л. Каждая формульная единица отщепляет 2 гидроксид-иона, поэтому \(\left[\text{OH}^-\right] = 0{,}01 \times 2 = 0{,}02\) моль/л. Тогда
$$\text{pOH} = -\log_{10}\!\left(0{,}02\right) \approx 1{,}70$$а
$$\text{pH} = 14 - 1{,}70 = 12{,}30$$Раствор сильнощелочной.
Частые вопросы
Подходит ли это для слабых оснований? Нет. Здесь предполагается 100%-ная диссоциация, что справедливо только для сильных оснований — таких как NaOH, KOH и гидроксиды щёлочноземельных металлов. Для слабых оснований нужен расчёт через константу равновесия (Kb).
Почему температура именно 25 °C? Константа 14 берётся из значения Kw при 25 °C. При других температурах Kw меняется, и сумма \(\text{pH} + \text{pOH}\) становится иной.
Какое значение n использовать? Оно равно числу групп OH⁻ в формуле: 1 для одногидроксидных оснований вроде NaOH и 2 для двухгидроксидных оснований вроде Ca(OH)₂.