使い方
- 入力値を選択
pH、pOH、[H⁺]濃度、[OH⁻]濃度の中からわかっている値を選択します。
- 値を入力
選択した項目の数値を入力します。
- 結果を確認
計算するボタンをクリックすると、pH、pOH、[H⁺]、[OH⁻]の値がすべて表示されます。
pHとは？
pHは、水溶液中の水素イオン濃度([H⁺])を負の常用対数で表した値で、溶液がどれだけ酸性または塩基性かを1つの数値で示す尺度です。'power of Hydrogen'に由来し、一般に0〜14の範囲をとります。
対数尺度であるため、pHが1下がると[H⁺]はちょうど10倍増加します。つまりpH 4の溶液はpH 5の溶液より水素イオンが10倍、pH 6より100倍多いことになります。
どこで使うの？
- 化学実験における酸・塩基滴定や平衡解析
- 水質検査、土壌の酸度管理、プール・水槽の管理
- 血液や胃酸など生体のpH恒常性の理解
この計算機はpH、pOH、[H⁺]、[OH⁻]の4つの値のうち1つを入力するだけで、残りをすべて換算し、酸性・中性・塩基性まで判定します。
計算式
中心となる公式は次の2つです。
pH = -log₁₀[H⁺]pH + pOH = 14 (25°C基準)
ここで[H⁺]は水素イオン濃度(mol/L)、[OH⁻]は水酸化物イオン濃度であり、[H⁺] = 10^(-pH)で逆算します。
例：[H⁺] = 1×10⁻³ mol/L
- pH = -log₁₀(1×10⁻³) = 3
- pOH = 14 - 3 = 11
- [OH⁻] = 10^(-11) = 1×10⁻¹¹ mol/L
pHが7より小さいため、この溶液は酸性と判定されます。
よくある質問
pHとは何ですか？
pHは水溶液の水素イオン濃度([H⁺])を表す尺度で、pH = -log₁₀[H⁺]と定義されます。0〜14の範囲の値をとり、7より小さければ酸性、7なら中性、7より大きければ塩基性です。
酸性と塩基性はどう判断しますか？
pH値が7未満なら酸性、ちょうど7なら中性、7を超えれば塩基性(アルカリ性)です。pHが低いほど強い酸性、高いほど強い塩基性を示します。
pHとpOHの関係は何ですか？
25°CではpH + pOH = 14です。pHがわかればpOH = 14 - pHで計算でき、その逆も可能です。この和が14になるのは、水のイオン積定数Kw = [H⁺][OH⁻] = 1×10⁻¹⁴だからです。
pHが1違うと酸性度はどれくらい変わりますか？
pHは対数尺度なので、1下がるごとに水素イオン濃度が10倍ずつ増加します。したがってpH 3の溶液はpH 5の溶液より水素イオンが100倍多く、100倍酸性が強いことになります。
強酸と弱酸のpH計算はどう違いますか？
強酸(HClなど)は水中で完全に電離するため、[H⁺] = 酸の濃度として直接計算します。弱酸(酢酸など)は一部しか電離しないため、電離定数(Ka)を用いた平衡計算が必要で、同じ濃度でも強酸よりpHが高くなります。
身の回りの物質のpH値はどれくらいですか？
胃酸はpH 1〜2、レモン汁は約pH 2、酢は約pH 3、純水はpH 7、重曹水は約pH 8.3、漂白剤は約pH 12.5です。
pHは0より小さく、14より大きくなることがありますか？
あります。pH 0〜14は一般的な希薄溶液の便宜的な範囲にすぎず、非常に濃い強酸ではpHが負の値、濃い強塩基では14を超えることもあります。pH = -log₁₀[H⁺]という公式自体には上限・下限はありません。
温度はpHに影響しますか？
します。pH + pOH = 14は25°C基準であり、温度が上がると水のイオン積Kwが大きくなり、中性のpHが7より低くなります。例えば純水は50°Cで中性のpHが約6.6です。
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