Công cụ tính pH từ nồng độ là gì?
Công cụ này chuyển đổi nồng độ ion hydro, ký hiệu [H+] và đo bằng đơn vị mol trên lít (mol/L), thành giá trị pH. pH cho biết một dung dịch nước có tính axit hay bazơ ở mức độ nào. Thang đo thường chạy từ 0 đến 14: giá trị dưới 7 là axit, đúng bằng 7 là trung tính, và trên 7 là bazơ (kiềm). Đây là công cụ mang tính phổ quát, áp dụng cho mọi dung dịch nước ở điều kiện tiêu chuẩn (25 độ C).
Cách sử dụng
Nhập nồng độ ion hydro theo đơn vị mol/L. Bạn có thể nhập các số nhỏ dưới dạng số thập phân (ví dụ 0,0001) hoặc viết dạng số thập phân tương đương. Bấm nút tính toán, công cụ sẽ trả về pH, giá trị pOH tương ứng và nồng độ ion hydroxide [OH-]. Một nhãn kết quả cũng cho bạn biết dung dịch là axit, trung tính hay bazơ.
Giải thích công thức
Công thức cốt lõi là $$\text{pH} = -\log_{10}\left(\text{[H}^{+}\text{] (mol/L)}\right)$$ Vì nồng độ ion hydro thường là những con số rất nhỏ, phép logarit nén chúng lại thành một thang đo tiện dụng. Khi \([H^{+}]\) thay đổi gấp 10 lần thì pH thay đổi đúng 1 đơn vị. Mối liên hệ đi kèm \(\text{pOH} = 14 - \text{pH}\) đúng ở 25 độ C, khi tích số ion của nước \(K_w\) bằng \(1{,}0 \times 10^{-14}\).
Ví dụ minh họa
Giả sử một dung dịch có \([H^{+}] = 0{,}0001\) mol/L (tức là \(1 \times 10^{-4}\)). Khi đó $$\text{pH} = -\log_{10}(0{,}0001) = -(-4) = 4$$ Suy ra \(\text{pOH} = 14 - 4 = 10\), và \([OH^{-}] = 10^{-10} = 1 \times 10^{-10}\) mol/L. Dung dịch này có tính axit.
Câu hỏi thường gặp
Nếu [H+] đúng bằng 1 mol/L thì sao? Khi đó \(\text{pH} = -\log_{10}(1) = 0\), là giá trị có tính axit mạnh nhất trên thang đo tiêu chuẩn.
pH có thể âm hoặc lớn hơn 14 không? Có. Các axit mạnh rất đậm đặc có thể cho pH âm, còn bazơ mạnh có thể vượt quá 14; khoảng 0-14 chỉ là phổ biến chứ không phải giới hạn cứng.
Vì sao pH thay đổi 1 đơn vị khi nồng độ thay đổi 10 lần? Bởi công thức dùng logarit cơ số 10, nên mỗi lần nồng độ thay đổi gấp 10 lần thì pH dịch chuyển trọn một đơn vị.
