pH・水素イオン濃度・中和の計算
水素イオン濃度からpHを求めたり、酸・塩基の濃度からpHを計算したりします。中和に必要な酸・塩基の量(中和の公式)も計算できます。
mol/L
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
mol/L
mol/L
mL
mol/L
計算方法
pHの定義 pH=−log₁₀[H+]([H+]は水素イオン濃度、単位mol/L)です。25℃の水では、[H+]と[OH−](水酸化物イオン濃度)の積(水のイオン積 Kw)が1.0×10⁻¹⁴で一定なので、pH+pOH=14が成り立ちます。
濃度からpHを求める 強酸・強塩基がすべて電離するとして、[H+]=価数×濃度(強酸)、[OH−]=価数×濃度(強塩基)から計算します。弱酸・弱塩基は電離度が100%ではないため、この計算より実際のpHは中性に近くなります。
中和の公式 酸の価数×濃度×体積=塩基の価数×濃度×体積(n₁C₁V₁=n₂C₂V₂)が、ちょうど中和する条件です。
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よくある質問
pH7が中性なのはなぜ?
25℃の水では、[H+]と[OH−]がどちらも1.0×10⁻⁷mol/Lで等しくなり、pH=−log₁₀(10⁻⁷)=7になるからです。
pHが小さいほど酸性が強い?
はい。pHが小さいほど水素イオン濃度が高く、酸性が強いことを表します。pH1違うと、水素イオン濃度は10倍違います。
中和に必要な量はどう求める?
酸から出るH+の物質量(価数×濃度×体積)と、塩基から出るOH−の物質量が等しくなる体積を求めます。
弱酸の場合も同じ式で計算できる?
いいえ。弱酸・弱塩基は一部しか電離しないため、電離度や電離定数(Ka・Kb)を使った、より詳しい計算が必要です。