Chemia
Kalkulator pH i pOH
Podaj dowolną z wartości pH, pOH, [H⁺] i [OH⁻], a otrzymasz pozostałe trzy wraz z klasyfikacją roztworu. Wszystkie wartości odnoszą się do 25 °C.
Co mierzy pH
pH to ujemny logarytm dziesiętny stężenia jonów wodorowych: pH = −log[H⁺]. Skala logarytmiczna istnieje dlatego, że występujące stężenia obejmują czternaście rzędów wielkości, od około 1 mol/L w stężonych kwasach do 10⁻¹⁴ w mocnych zasadach, a zapisywanie ich w pełni byłoby niepraktyczne. Skutek: każda jednostka pH odpowiada czynnikowi dziesięć. Roztwór o pH 3 jest dziesięciokrotnie bardziej kwasowy niż o pH 4 i stukrotnie bardziej niż o pH 5.
Czysta woda dysocjuje w znikomym stopniu, a w 25 °C iloczyn stężeń obu jonów wynosi zawsze 10⁻¹⁴. Stąd wynika cała reszta: jeśli [H⁺] rośnie, [OH⁻] musi proporcjonalnie maleć, a suma pH + pOH pozostaje 14. Punkt obojętny leży przy 7, bo to miejsce, w którym oba stężenia się zrównują, każde po 10⁻⁷ mol/L.
Wartość 7 jako obojętna obowiązuje jednak tylko w 25 °C. Iloczyn jonowy wody rośnie z temperaturą i w 50 °C czysta woda ma pH 6,63, pozostając doskonale obojętną: wciąż ma tyle samo H⁺ co OH⁻. Dlatego dana o pH bez podanej temperatury jest niepełna, choć w praktyce szkolnej zawsze domyślnie przyjmuje się 25 °C.
Częste błędy
- Traktowanie skali jako liniowej: między pH 2 a pH 5 nie ma czynnika 2,5, lecz czynnik tysiąc. To błąd prowadzący do niedoceniania różnicy między dwoma roztworami.
- Stosowanie wzoru dla mocnego kwasu do kwasu słabego: kwas octowy 0,1 M nie ma pH równego 1, bo dysocjuje tylko w niewielkim stopniu. Dla słabych kwasów potrzebna jest stała dysocjacji Ka.
- Zapominanie, że w kwasach dwuprotonowych stężenie H⁺ nie równa się stężeniu kwasu: kwas siarkowy uwalnia dwa jony na cząsteczkę.
Najczęstsze pytania
Jak obliczyć pH ze stężenia?
pH = −log₁₀[H⁺]. Roztwór o stężeniu jonów H⁺ równym 0,001 mol/L ma pH 3. W drugą stronę: [H⁺] = 10⁻ᵖᴴ.
Dlaczego pH + pOH zawsze daje 14?
Bo w 25 °C iloczyn jonowy wody wynosi [H⁺]·[OH⁻] = 10⁻¹⁴. Po zastosowaniu ujemnego logarytmu do obu stron suma obu wartości wynosi 14. W innych temperaturach stała się zmienia i suma nie jest już dokładnie 14.
Jak obliczyć pH mocnego kwasu?
Mocny kwas jednoprotonowy jest całkowicie zdysocjowany, więc stężenie H⁺ równa się stężeniu kwasu: pH to ujemny logarytm tego stężenia. HCl 0,01 M ma pH 2.
Czy pH może być ujemne albo większe od 14?
Tak, przy bardzo stężonych roztworach, choć poza laboratorium zdarza się to rzadko. Kwas solny 2 M ma pH około −0,3. W tym zakresie wzory oparte na stężeniach tracą jednak dokładność i należałoby posłużyć się aktywnościami.
Jak działa to obliczenie
Definicje: pH = −log₁₀[H⁺] oraz pOH = −log₁₀[OH⁻], przy stężeniach w mol/L. Odwrotności: [H⁺] = 10⁻ᵖᴴ oraz [OH⁻] = 10⁻ᵖᴼᴴ. Iloczyn jonowy wody w 25 °C: Kw = [H⁺]·[OH⁻] = 1,0·10⁻¹⁴, skąd pH + pOH = 14. Mocny kwas jednoprotonowy o stężeniu C: [H⁺] = C, więc pH = −log C. Mocna zasada jednowodorotlenowa: [OH⁻] = C, więc pOH = −log C i pH = 14 + log C. Klasyfikacja w 25 °C: pH < 7 kwasowy, pH = 7 obojętny, pH > 7 zasadowy.
Powiązane kalkulatory
Układ okresowy
Wszystkie 118 pierwiastków z wyszukiwaniem po nazwie, symbolu lub liczbie atomowej i pełną kartą każdego.
Masa molowa
Masa molowa ze wzoru chemicznego ze składem procentowym.
Obliczanie moli
Przeliczanie między gramami, molami, cząstkami i objętością gazu.
Stężenia i rozcieńczenia
Stężenie molowe, molalne, procentowe, ppm i rozcieńczanie C₁V₁ = C₂V₂.