什麼是 pOH 換算 pH 計算器?
這個工具運用簡單的關係式 \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\),把溶液的 pOH 換算成 pH,適用於 25°C(298 K)的水溶液。pOH 反映氫氧根離子(OH⁻)的濃度,pH 則反映氫離子(H⁺)的濃度。由於水會自解離,25°C 時的離子積(Kw)為 \(1\times10^{-14}\),因此這兩個數值相加永遠等於 14。
使用方法
輸入溶液的 pOH 值,再按下計算即可。結果會顯示 pH,並同時列出對應的氫離子濃度 [H⁺] 與氫氧根離子濃度 [OH⁻],單位皆為莫耳/公升(mol/L)。pH 小於 7 為酸性,恰好等於 7 為中性,大於 7 則為鹼性。
公式說明
這個關係式源自水的解離平衡:25°C 時 \(\text{pH} + \text{pOH} = \text{p}K_w = 14\)。移項後即得
$$\text{pH} = 14 - \text{pOH}$$離子濃度則由定義 \(\text{pH} = -\log[\text{H}^+]\) 與 \(\text{pOH} = -\log[\text{OH}^-]\) 推導而來,因此 \([\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}\)、\([\text{OH}^-] = 10^{-\text{pOH}}\)。
實際範例
假設某溶液的 pOH = 4,則
$$\text{pH} = 14 - 4 = 10$$屬於鹼性。此時氫氧根濃度 \([\text{OH}^-] = 10^{-4} = 0.0001\ \text{mol/L}\),氫離子濃度 \([\text{H}^+] = 10^{-10}\ \text{mol/L}\)。
常見問題
為什麼相加會是 14?因為 25°C 時水的離子積(Kw)為 \(1\times10^{-14}\),所以 \(\text{p}K_w = 14\)。溫度升高時,這個數值會略有變化。
pH 可以是負數或超過 14 嗎?可以。極強酸的 pH 可能低於 0,極強鹼則可能高於 14,所以 0~14 只是常見範圍,並非絕對上下限。
這個公式在其他溫度也適用嗎?嚴格來說,\(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\) 只在 25°C 時完全成立。其他溫度下 Kw 會改變,常數就不再剛好是 14。