pH 計算器:pH、pOH、弱酸與緩衝溶液

簡而言之:pH 計算器:由 [H+]、強酸/強鹼或弱酸/弱鹼濃度求 pH,計算緩衝溶液 pH(韓德森–哈塞爾巴赫)、pOH 與 pKa。完全免費,在網頁瀏覽器中執行,不需下載。

計算 pH、pOH、氫離子濃度、氫氧根離子濃度、強酸/強鹼溶液 pH、稀釋後 pH、緩衝溶液 pH 與 pKa 值。

快速解答:pH 為 -log10[H+]。在 25 °C 下,pH + pOH = 14。緩衝溶液請使用 pH = pKa + log10(鹼/酸)。

預設範例

請選擇模式並輸入數值。

pH 計算器公式

由濃度求 pH

pH = -log10[H+]

pOH 關係式

pH + pOH = 14(25 °C)

氫離子濃度

[H+] = 10^-pH

緩衝溶液 pH

pH = pKa + log10(鹼 / 酸)

各 pH 計算模式的使用時機

假設:除非另有說明,計算均假設 25 °C 下的理想行為。泳池 pH 調整、混合酸鹼、離子強度、活性係數與實際緩衝容量,需要比這個教學用計算器更深入的化學處理。

如何使用 pH 計算器

  1. 選擇模式:[H+] 轉 pH、強酸/強鹼、弱酸/弱鹼、緩衝溶液 pH、稀釋或由 pH 求 pKa。
  2. 以 mol/L 輸入濃度,可使用科學記號(1.8e-5)。
  3. 讀取 pH、pOH 與離子濃度。結果會隨輸入即時更新。
  4. 利用結果下方的公式列,在實驗報告中寫出計算過程。

範例解析

0.010 M HCl(強酸)

[H+] = 0.010 M

pH = −log(0.010) = 2.00

0.10 M 乙酸,Ka = 1.8 × 10−5

x²/(0.10 − x) = 1.8 × 10−5 → x = 1.33 × 10−3 M

pH = 2.88(解離 1.3%)

0.10 M NH3, Kb = 1.8 × 10−5

[OH−] = 1.33 × 10−3 M, pOH = 2.88

pH = 11.12

乙酸緩衝溶液,各 0.10 M

pH = 4.76 + log(0.10/0.10)

pH = 4.76

該用哪個 pH 公式?

情況公式
已知 [H+]pH = −log[H+]
強酸,濃度 C[H+] = C ×(每個化學式單位的 H+ 數);例如 0.05 M H2SO4 ≈ 0.10 M H+
強鹼pOH = −log[OH−], pH = 14 − pOH
弱酸(Ka)x²/(C − x) = Ka;若 x < C 的 5%,x ≈ √(KaC)
緩衝溶液pH = pKa + log([A−]/[HA])(韓德森–哈塞爾巴赫)

所有模式均假設 25 °C(Kw = 1.0 × 10−14)與理想稀溶液。對於極稀的強酸與強鹼,計算器會納入水本身的 H+/OH−,因此 10−8 M HCl 會正確得到 pH 6.98,而不是 8。

要配製緩衝溶液嗎?用溶液配製計算器算出所需質量,再在 MolDraw 中畫出酸鹼結構。

溶液配製計算器

常見問題

如何計算 pH?

pH = −log10[H+]。0.01 M HCl 的 [H+] = 0.01 M,因此 pH = 2.00。反過來,[H+] = 10^−pH。

如何計算弱酸的 pH?

使用 Ka 與濃度:解 x²/(C − x) = Ka,求 x = [H+]。0.10 M 乙酸(Ka = 1.8 × 10⁻⁵)的 [H+] = 1.33 × 10⁻³ M,pH = 2.88。

pH 與 pOH 有什麼關係?

在 25 °C 下,pH + pOH = 14,因為 Kw = [H+][OH−] = 1.0 × 10⁻¹⁴。

如何計算緩衝溶液的 pH?

使用韓德森–哈塞爾巴赫方程式:pH = pKa + log10([A−]/[HA])。酸與共軛鹼濃度相等時,pH = pKa。

為什麼 10⁻⁸ M HCl 的 pH 不是 8?

酸不可能讓水變成鹼性。濃度極低時,水本身解離的 H+(10⁻⁷ M)就不可忽略。將其納入計算可得 pH 6.98,這也是本計算器顯示的結果。

酸稀釋十倍,pH 會增加 1 嗎?

強酸的話會,直到 pH 接近 7 為止。pH 3 稀釋十倍得 pH 4,但再繼續稀釋只會趨近 7,不會超過。

相關化學工具

需要為報告畫分子嗎?使用 MolDraw 線上繪製化學結構,這是免費的線上 ChemDraw 替代方案(參見 ChemDraw 與 MolDraw 比較)。

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