什麼是氫氧根離子濃度?
氫氧根離子濃度以 \([\text{OH}^-]\) 表示,用來衡量水溶液中氫氧根離子的多寡,單位為每公升莫耳數(mol/L)。它能直接反映溶液的鹼性強弱——\([\text{OH}^-]\) 越高,溶液鹼性越強。由於這類數值往往非常小,化學上常改用對數尺度 pOH 來表示,運算與比較都更為方便。
計算器使用說明
先選擇換算方向:是要從 pOH 換算成濃度,還是從濃度換算成 pOH。輸入已知數值後,計算器會立即回傳 \([\text{OH}^-]\)、pOH、對應的 pH,以及氫離子濃度 \([\text{H}^+]\)。只要在 25 °C 下取得一項測量值,就能完整描述整個溶液的酸鹼性質。
公式解析
兩個核心關係式為:
$$[\text{OH}^-] = 10^{-\text{pOH}}$$以及
$$\text{pOH} = -\log_{10}\!\left([\text{OH}^-]\ (\text{mol/L})\right)$$在 25 °C 時,水的離子積帶來一個方便的關係:\(\text{pH} + \text{pOH} = 14\)。因此只要知道 pOH,就能求得 \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\),再由 \([\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}\) 算出氫離子濃度。透過這些式子,你便能在同一溶液的「酸性」與「鹼性」描述之間自由轉換。
範例演算
假設某溶液的 \(\text{pOH} = 3\),則 $$[\text{OH}^-] = 10^{-3} = 0.001\ \text{mol/L}$$ 其 pH 為 \(14 - 3 = 11\),而 \([\text{H}^+] = 10^{-11} \approx 1 \times 10^{-11}\ \text{mol/L}\)。pH 達到 11 即可確認這是一個鹼性溶液,也與它相對偏高的氫氧根濃度相互呼應。
常見問題
pH + pOH 一定等於 14 嗎?只有在 25 °C 時才成立。水的離子積會隨溫度變化,因此在其他溫度下,兩者之和會略有不同。
pOH 很低代表什麼?pOH 偏低(例如 1~3)代表 \([\text{OH}^-]\) 很高,屬於強鹼性溶液;反之,pOH 越高,溶液就越偏酸性。
\([\text{OH}^-]\) 會是負值嗎?不會。濃度永遠為正值;為了讓對數運算成立,本工具會將非正數的輸入值自動修正為一個極小的正數。