Mối quan hệ giữa pH và pOH là gì?
Trong mọi dung dịch nước ở 25 °C, độ axit (pH) và độ bazơ (pOH) luôn gắn liền với nhau qua một quy luật đơn giản và chính xác: \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\). Quy luật này bắt nguồn từ sự tự ion hóa của nước, trong đó tích số ion \(K_w = [\text{H}^+][\text{OH}^-] = 1 \times 10^{-14}\). Khi lấy logarit âm của cả hai vế, ta thu được \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\). Công cụ này cho phép bạn nhập một trong hai giá trị và lập tức trả về giá trị còn lại, kèm theo nồng độ ion hydro và ion hydroxit tương ứng.
Cách sử dụng
Hãy chọn xem bạn đã biết pH hay pOH, nhập giá trị (từ 0 đến 14) và đọc kết quả. pH nhỏ hơn 7 là môi trường axit, đúng bằng 7 là trung tính, còn lớn hơn 7 là môi trường bazơ. Công cụ cũng hiển thị $$[\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}, \quad [\text{OH}^-] = 10^{-\text{pOH}}$$ theo đơn vị mol/L.
Giải thích công thức
Vì nước phân ly nhẹ thành các ion H⁺ và OH⁻ nên tích số nồng độ của chúng là một hằng số ở một nhiệt độ cố định. Ở 25 °C, hằng số đó bằng \(10^{-14}\). Với định nghĩa \(\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+]\) và \(\text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-]\), khi lấy logarit của hằng số này ta được tổng gọn gàng bằng 14. Lưu ý rằng giá trị chính xác 14 chỉ đúng ở nhiệt độ tiêu chuẩn; khi nhiệt độ tăng, Kw tăng theo, làm cho tổng này nhỏ hơn 14.
Ví dụ minh họa
Giả sử một dung dịch có pOH bằng 4. Khi đó $$\text{pH} = 14 - 4 = 10$$ nghĩa là dung dịch có tính bazơ. Nồng độ ion hydro là \([\text{H}^+] = 10^{-10} = 1 \times 10^{-10}\) mol/L, còn \([\text{OH}^-] = 10^{-4} = 1 \times 10^{-4}\) mol/L.
Câu hỏi thường gặp
pH + pOH có luôn bằng 14 không? Chỉ đúng ở 25 °C. Ở các nhiệt độ khác, tổng này bằng pKw, vốn thay đổi theo nhiệt độ.
pH có thể âm hoặc lớn hơn 14 không? Có, với các axit hoặc bazơ mạnh rất đậm đặc, dù những giá trị này nằm ngoài khoảng tiêu chuẩn 0–14 của công cụ này.
pH trung tính là bao nhiêu? Ở 25 °C, môi trường trung tính có pH bằng 7, khi đó \([\text{H}^+] = [\text{OH}^-] = 10^{-7}\) mol/L.
