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輸入計算

數學公式

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結果

氫離子濃度 [H+]
0.0000001
mol/L
pOH(= 14 − pH) 7
[OH−] 濃度 0.0000001 mol/L

這個計算機的功能

本工具能將 pH 值換算成對應的氫離子濃度,也就是 \([\text{H}^{+}]\),單位是每公升莫耳數(mol/L)。pH 採用對數方式來衡量酸鹼度,因此 pH 每變動一個單位,\([\text{H}^{+}]\) 就會相差十倍。在 25°C 的標準條件下,計算機還會一併算出 pOH 與氫氧根離子濃度 \([\text{OH}^{-}]\)。

使用方法

輸入任一 pH 值,一般介於 0 到 14 之間(強酸或強鹼溶液可能略微超出這個範圍)。按下計算後,立即顯示以 mol/L 為單位的氫離子濃度,並附上 pOH 與 \([\text{OH}^{-}]\)。由於 pH 是無單位的量,因此不需要另外輸入單位。

公式說明

核心公式為 $$[\text{H}^{+}] = 10^{-\text{pH}}$$ 因為 \(\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^{+}]\),所以只要取反對數就能還原出濃度。同理,\([\text{OH}^{-}] = 10^{-\text{pOH}}\),其中在 25°C 時 \(\text{pOH} = 14 - \text{pH}\)。pH 越低,代表 \([\text{H}^{+}]\) 越高、溶液越酸;pH 越高,則 \([\text{H}^{+}]\) 越低、溶液越鹼。

H+ 濃度隨 pH 變化的指數衰減曲線
\([\text{H}^{+}] = 10^{-\text{pH}}\) 的關係是一條指數曲線。
0 到 14 的 pH 刻度,H+ 濃度向酸性一端遞增
隨著 pH 降低,氫離子濃度 \([\text{H}^{+}]\) 呈指數增長。

實際範例

假設某溶液的 pH 為 3,則 $$[\text{H}^{+}] = 10^{-3} = 0.001 \text{ mol/L}$$ 此時 \(\text{pOH} = 14 - 3 = 11\),因此 \([\text{OH}^{-}] = 10^{-11} = 0.00000000001 \text{ mol/L}\)。由於 \([\text{H}^{+}]\) 遠大於 \([\text{OH}^{-}]\),可確認這是一個酸性溶液。

常見問題

中性的 pH 是多少?在 25°C 時,純水的 pH 為 7,此時 \([\text{H}^{+}] = 10^{-7} = 0.0000001 \text{ mol/L}\),恰好等於 \([\text{OH}^{-}]\)。

pH 可以是負數嗎?可以。非常濃的強酸 pH 值可能低於 0,對應的 \([\text{H}^{+}]\) 會大於 1 mol/L。

溫度會有影響嗎?\(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) 這條規則只適用於 25°C。在其他溫度下,中性點與水的離子積常數都會略有變化。

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