pHスケールは0から14の範囲で、酸性またはアルカリ性の尺度です。 教室や研究室では、物質のpHを知ることには多くの利点があります。 pHは、物質が何であるか、特定の状況下でどのように反応するかを決定するために使用できます。
また、ヒドロニウムまたは水酸化物イオンの濃度を決定するために使用することもできます。これにより、溶液中の他のイオンの濃度を決定できます。
以下のpH方程式を使用して、未知数を解くための計算を実行できます。
水溶液中の水素イオン（H +）は、水分子と結合を形成してヒドロニウムイオン（H3O +）を形成します。
2 H2O ==> H3O + + OH−
pH式
次の方程式は、化学の基本的で有用な主食であり、pH計算機のようなものと見なすことができます。 pHがわかっている場合は、ヒドロニウムイオンの濃度を解くことができます。逆に、ヒドロニウムイオンの濃度がわかっている場合は、pHを解くことができます。
pH = − log [H3O +]
溶液のpHは、ヒドロニウムイオン（H3O +）濃度の負の対数に等しくなります。
例1： pHを見つける [H3O +]から。
0.1 M塩酸（HCl）の1.0 Lサンプルでは、ヒドロニウムイオンの濃度は1×10です。-1. pHは何ですか？
pH = − log [H3O +]
pH = − log（1×10-1 )
pH = −（− 1）
pH = 1
pH変換
例2： [H3O +]を探す pHから
溶液のpHが4.3の場合。 ヒドロニウムイオンの濃度はどれくらいですか？
最初のステップは 再配置 インクルード 方程式:
[H3O +] = 10−pH
[H3O +] = 10−4.3 [H3O +] = 5.01×10-5
例3：それがベースの場合はどうなりますか？
水にはイオン生成定数を使用します（Kw).
Kw = 1×10-14 = [H3O +]×[OH]
[H3O +] =（1×10-14 ） / [ああ-]
[OH-] = 4.0 x 10の場合、溶液のpHはいくつですか。-11 M？
ステップ1
[H3O +] =（1×10-14 ） / [ああ-]
[H3O +] =（1×10-14 ）/（4.0 x 10-11 )
[H3O +] = 0.25×10-3
ステップ2
pH = − log [H3O +]
pH = − log（0.25×10-3 )
pH = −（− 3.60）
pH = 3.60
有効数字
有効数字を決定するための規則はかなり厳格ですが、pHの計算は、 小数点の右側 有効数字としてカウントされます！
酸解離定数（Ka）
酸解離定数は、イオン化された形の酸の部分です。 弱酸はKが小さいa 酸の大部分が解離していないため、値。 炭酸は弱酸の良い例です。 平衡方程式は次のとおりです。
H2CO3 （aq）↔HCO3 （aq） − + H+ （aq）Ka = 4.3 x 10-7
炭酸は二塩基酸なので、別のHを寄付することができます+、2番目の解離方程式は次のとおりです。
HCO3（aq）− ↔CO32−（aq）+ H+ （aq）Ka = 4.8 x 10-11
強酸は大きな解離定数を持っています。 それらは水中で完全に解離します。 硝酸は強酸の良い例です。 硝酸の平衡方程式は次のとおりです。
HNO3 （aq）↔いいえ2− + H+ Ka = 40
Ka 40の値は、4.3 x10であった炭酸の値よりも大幅に重要です。-7.