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输入计算

数学公式

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结果

pH
4
0 = 酸性 · 7 = 中性 · 14 = 碱性
[H+] 浓度 0.0001 mol/L
pOH 10
[OH-] 浓度 0.0000000001 mol/L

pH 浓度计算器是什么?

这款工具可以在水溶液的氢离子浓度与 pH 值之间互相换算。pH 是衡量酸碱度的对数指标:数值越低越偏酸性,25 °C 时 7 为中性,数值越高则越偏碱性(碱液)。你既可以输入浓度求出 pH,也可以输入 pH 反推浓度。计算器还会同时给出 pOH 和氢氧根离子浓度。

如何使用

先选择一种模式。在浓度 → pH模式下,输入以摩尔每升为单位的氢离子浓度 [H+](例如 0.0001 或 1e-4)。在pH → 浓度模式下,输入一个 pH 值(通常在 0–14 之间)。结果面板会显示 pH、对应的 [H+]、pOH 以及 [OH-]。浓度必须为正数,才能得到有效的 pH。

公式详解

核心关系式为 $$\text{pH} = -\log_{10}\!\left( \text{[H}^+\text{]} \right)$$ 其中 \([\text{H}^+]\) 的单位是 mol/L。将其反过来即可得到 $$\left[\text{H}^+\right] = 10^{-\text{pH}}$$ 由于水会发生自偶电离,在 25 °C 时 \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\),因此 \(\text{pOH} = 14 - \text{pH}\),\([\text{OH}^-] = 10^{-\text{pOH}}\)。由于采用对数尺度,pH 每变化一个整数单位,浓度就相差十倍。

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Diagram showing two arrows: concentration converting to pH via negative log, and pH converting back to concentration via ten to the negative power.
pH and [H+] convert back and forth: pH = −log10[H+] and [H+] = 10^(−pH).
pH scale from 0 to 14 colored from red (acidic) through green (neutral) to purple (basic), with corresponding hydrogen ion concentration powers of ten below.
The pH scale relates to hydrogen ion concentration logarithmically: each pH unit is a tenfold change in [H+].

实例演算

假设 \([\text{H}^+] = 0.0001\) mol/L(即 \(1 \times 10^{-4}\))。那么 $$\text{pH} = -\log_{10}(0.0001) = -(-4) = 4$$ 溶液呈酸性。对应的 \(\text{pOH} = 14 - 4 = 10\),\([\text{OH}^-] = 10^{-10} = 0.0000000001\) mol/L。

常见问题

pH 可以为负数或超过 14 吗?可以。浓度极高的强酸 pH 可能低于 0,浓度极高的强碱则可能高于 14。这个尺度本质上只是对数,并不存在硬性上下限。

为什么中性点是 7?在 25 °C 时,纯水的 \([\text{H}^+] = 10^{-7}\) mol/L,对应 pH 7。在其他温度下,中性 pH 会略有偏移。

浓度使用什么单位?摩尔每升(即物质的量浓度,mol/L)。也支持像 1e-3 这样的科学计数法。

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