pH 計算器
輸入氫離子濃度 [H⁺],即時算出溶液 pH、pOH 與氫氧根離子濃度 [OH⁻],並判斷酸鹼性,適用於化學與生物實驗。
輸入資料
計算結果
重點速覽:pH 是量度溶液酸鹼度的指標,定義為氫離子濃度的負對數:pH = −log₁₀[H⁺]。由於是對數尺度,pH 每差 1 代表 [H⁺] 相差 10 倍。25°C 時純水的 [H⁺] = 1×10⁻⁷ mol/L、pH = 7 為中性;pH < 7 為酸性、pH > 7 為鹼性。由水的離子積 Kw = [H⁺][OH⁻] = 1×10⁻¹⁴(25°C),可得 pH + pOH = 14,並由 pOH 反推氫氧根濃度 [OH⁻]。
計算公式
pH:pH = −log₁₀[H⁺]。
pOH:pOH = 14 − pH(25°C,Kw = 10⁻¹⁴)。
氫氧根濃度:[OH⁻] = 10^(−pOH)。
$$pH = -\log_{10}[H^+]$$$$pH + pOH = 14 \quad (25^\circ C)$$$$[OH^-] = 10^{-pOH}$$使用說明
- 填入溶液的氫離子濃度 [H⁺](mol/L),可用科學記號如 1e-3。
- 右側即時顯示 pH 與 pOH;由 [OH⁻] = 10^(−pOH) 可反推氫氧根濃度。
- pH < 7 為酸性、= 7 中性、> 7 鹼性(25°C)。
常見物質的 pH(約值,25°C)
| 物質 | pH | 酸鹼性 |
|---|---|---|
| 胃酸 | 1–2 | 強酸 |
| 檸檬汁 | 2–3 | 酸性 |
| 純水 | 7 | 中性 |
| 血液 | 7.35–7.45 | 弱鹼性 |
| 家用漂白水 | 12–13 | 強鹼 |
pH 為對數尺度:pH 每降 1,酸度([H⁺])增 10 倍。上表數值為常溫近似,實際隨溫度與濃度而變。
理財情境案例
酸性溶液的 pH
某溶液氫離子濃度 [H⁺] = 1×10⁻³ mol/L。
pH = −log₁₀(1×10⁻³) = 3;pOH = 14 − 3 = 11;[OH⁻] = 10⁻¹¹ mol/L。
pH = 3 < 7,屬酸性溶液,氫離子濃度是中性純水(10⁻⁷)的一萬倍。
弱酸溶液換算
量得 [H⁺] = 2.5×10⁻⁵ mol/L。
pH = −log₁₀(2.5×10⁻⁵) ≈ 4.60;pOH ≈ 9.40;[OH⁻] ≈ 4.0×10⁻¹⁰ mol/L。
pH ≈ 4.6 為弱酸範圍,常見於稀醋酸等弱酸溶液。
常見問題
pH 每差 1 代表什麼?
pH 是以 10 為底的對數尺度,pH 每差 1 代表氫離子濃度 [H⁺] 相差 10 倍。所以 pH 4 的酸度是 pH 5 的 10 倍、是 pH 7(中性)的 1000 倍。看似小的 pH 差異,實際酸鹼強度差別可能很大。
pH + pOH 一定等於 14 嗎?
只有在 25°C 才嚴格成立。pH + pOH = pKw,而水的離子積 Kw 隨溫度變化:25°C 時 Kw = 1×10⁻¹⁴,故 pH + pOH = 14。溫度升高 Kw 增大,pKw 會小於 14(例如 100°C 約 12),此時中性 pH 也不再是 7。本計算器採 25°C 標準值。
純水的 pH 一定是 7 嗎?
只有在 25°C 時純水 pH = 7 為中性。溫度改變會使水的自解離增強,Kw 上升、中性 pH 下降(如 50°C 中性 pH 約 6.6)。此外純水暴露於空氣會溶入 CO₂ 形成碳酸,使 pH 略降至約 5.5–6。
怎麼輸入很小的濃度?
直接用科學記號輸入即可,例如 1×10⁻⁷ 填 1e-7、2.5×10⁻⁵ 填 2.5e-5。系統會自動取負對數換算成 pH。若填 0 或負值屬無效輸入,結果會顯示為 0。
pH 和酸的強弱是同一回事嗎?
不是。pH 反映溶液當下的氫離子濃度;酸的強弱(strong/weak)指其在水中的解離程度(由 Ka/pKa 決定)。強酸完全解離,稀溶液也能達很低 pH;弱酸只部分解離,即使濃度高,pH 也不會太低。要判斷酸強弱應看 pKa,而非只看 pH。
相關工具
參考資料
內容審核:香港計算器科學團隊。pH/pOH 換算依水的離子積 Kw(25°C),公式參考標準化學教材。