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输入计算

V1和V2必须使用相同的单位(例如同为 mL 或同为 L)。

数学公式

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结果

稀释后的pH值
2
pH 单位
稀释后浓度(C2) 0.01 mol/L
pOH 12

这个计算器能做什么

本工具用于计算强酸强碱稀释后的pH值。强酸(如盐酸HCl、硝酸HNO₃,以及作为初步近似的硫酸H₂SO₄)和强碱(如氢氧化钠NaOH、氢氧化钾KOH)在水中完全电离,因此它们的氢离子或氢氧根离子浓度等于溶质的摩尔浓度。稀释会降低这一浓度,使pH值逐渐趋近于7。

两个烧杯展示浓酸用水稀释成更大体积的过程
稀释将同样多的酸分散到更大的体积中,从而降低其浓度。

使用方法

首先选择溶液类型是强酸还是强碱。然后输入初始摩尔浓度C1(mol/L)、初始体积V1,以及加入溶剂后的最终体积V2。注意V1和V2必须使用相同的单位。计算器会返回稀释后的浓度C2、对应的pH值和pOH值。

公式解析

稀释过程中溶质的物质的量保持不变,由此得到经典关系式\(\text{C}_1 \cdot \text{V}_1 = \text{C}_2 \cdot \text{V}_2\),即\(\text{C}_2 = \frac{\text{C}_1 \cdot \text{V}_1}{\text{V}_2}\)。对于一元强酸,\([\text{H}^+] = C_2\),

$$\text{pH} = -\log_{10}(C_2)$$

对于强碱,\([\text{OH}^-] = C_2\),因此 \(\text{pOH} = -\log_{10}(C_2)\),

$$\text{pH} = 14 - \text{pOH}$$

(在25℃下,水的离子积pKw = 14)。

数轴展示从 0 到 14 的 pH 值标度,包含酸性、中性和碱性区域
pH 值标度:数值越低越酸,7 为中性,数值越高越碱。

实例演算

取10 mL浓度为0.1 mol/L的盐酸,稀释至100 mL。则

$$C_2 = \frac{0.1 \times 10}{100} = 0.01 \text{ mol/L}$$$$\text{pH} = -\log_{10}(0.01) = 2$$

原本pH为1的酸,经过10倍稀释后,pH升至2。

常见问题

这个工具适用于弱酸吗?不适用。弱酸和弱碱只能部分电离,计算其pH值需要用到酸解离常数Ka并进行平衡计算。

为什么大量稀释后pH会趋近于7?随着浓度下降,水的自偶电离的贡献变得不可忽略。本简化模型假设溶质起主导作用;在浓度极低时,真实pH会接近7。

计算假设的温度是多少?25℃,此时pKw = 14,用于在pH与pOH之间换算。

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