Калькулятор pH слабого основания

Введите расчет

Константа диссоциации основания (Kb)

Исходная концентрация основания (моль/л)

Результатов

pH раствора слабого основания

11,13

pH (basic when > 7)

Концентрация гидроксид-ионов [OH⁻]	0,0013416 mol/L
pOH	2,87

Что считает этот калькулятор

Инструмент оценивает pH раствора слабого основания по константе диссоциации основания (Kb) и исходной молярной концентрации. Слабые основания, например аммиак (NH₃), ионизируются в воде лишь частично, поэтому их pH нельзя определить напрямую по концентрации, как у сильного основания. Здесь нужен расчёт через химическое равновесие.

Как пользоваться

Введите константу диссоциации основания Kb (например, 1,8×10⁻⁵ для аммиака) и исходную концентрацию C в молях на литр. Калькулятор выдаёт концентрацию гидроксид-ионов, значение pOH и, наконец, pH. Значения выше 7 говорят о щелочной (основной) среде.

Разбор формулы

Для слабого основания B, реагирующего с водой (B + H₂O ⇌ BH⁺ + OH⁻), выражение для равновесия выглядит так: \(\text{K}_b = \frac{[\text{BH}^+][\text{OH}^-]}{[\text{B}]}\). Если доля прореагировавшего основания мала по сравнению с C, уравнение упрощается до \(\text{K}_b \approx \frac{x^2}{\text{C}}\), где \(x = [\text{OH}^-]\). Отсюда получаем $$[\text{OH}^-] = \sqrt{\text{K}_b \cdot \text{C}}$$ Затем находим \(\text{pOH} = -\log[\text{OH}^-]\) и $$\text{pH} = 14 - \text{pOH}$$ (это справедливо при 25 °C, когда ионное произведение воды pKw = 14).

От Kb и концентрации к [OH⁻], pOH и, наконец, pH.

Пример расчёта

Для 0,1 М раствора аммиака с Kb = 1,8×10⁻⁵: $$[\text{OH}^-] = \sqrt{1{,}8\times10^{-5} \times 0{,}1} = \sqrt{1{,}8\times10^{-6}} \approx 1{,}342\times10^{-3}\ \text{моль/л}$$ Далее \(\text{pOH} = -\log(1{,}342\times10^{-3}) \approx 2{,}872\), поэтому \(\text{pH} = 14 - 2{,}872 \approx 11{,}13\) — умеренно щелочной раствор.

Смещение равновесия: небольшая доля основания реагирует с образованием OH⁻.

Частые вопросы

Всегда ли применимо это приближение? Формула \(\sqrt{\text{K}_b \cdot \text{C}}\) предполагает, что степень ионизации не превышает примерно 5 % от C. Для очень разбавленных или очень слабых оснований точнее решать полное квадратное уравнение.

Почему pH = 14 − pOH? При 25 °C справедливо \(\text{pH} + \text{pOH} = \text{pK}_w = 14\). При других температурах значение pKw немного меняется.

В каких единицах задаётся концентрация? В молях на литр (молярность, М). Kb здесь вводится как безразмерная величина.