เครื่องคำนวณ pH

เกี่ยวกับ เครื่องคำนวณ pH

ยินดีต้อนรับสู่ เครื่องคำนวณ pH เครื่องมือทางเคมีขั้นสูงสำหรับการคำนวณค่า pH จากความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน ค่า pOH และอื่นๆ ไม่ว่าคุณจะเป็นนักเรียนที่กำลังเรียนเคมีกรด-เบส ช่างเทคนิคห้องปฏิบัติการ หรือนักวิจัย เครื่องคำนวณนี้จะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำพร้อมคำอธิบายแบบทีละขั้นตอนและการแสดงภาพแบบโต้ตอบ

pH คืออะไร?

pH (potential of hydrogen) เป็นมาตราส่วนลอการิทึมที่ใช้ในการวัดความเป็นกรดหรือเบส (ด่าง) ของสารละลายในน้ำ มาตราส่วน pH โดยทั่วไปมีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 14 โดยที่ 7 คือเป็นกลาง สารละลายที่มี pH น้อยกว่า 7 จะเป็นกรด ในขณะที่สารละลายที่มี pH มากกว่า 7 จะเป็นเบส (ด่าง)

แนวคิดของ pH ถูกนำเสนอโดยนักเคมีชาวเดนมาร์ก Soren Peder Lauritz Sorensen ในปี ค.ศ. 1909 ขณะที่ทำงานที่ Carlsberg Laboratory ตัวอักษร "p" ใน pH ย่อมาจากคำภาษาเยอรมันว่า "potenz" (อำนาจ) ซึ่งหมายถึงกำลังของ 10 ที่ใช้ในการคำนวณลอการิทึม

สูตร pH

โดยที่ [H⁺] คือความเข้มข้นโมลาร์ของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย แสดงในหน่วยโมลต่อลิตร (mol/L หรือ M)

การทำความเข้าใจมาตราส่วน pH

มาตราส่วน pH เป็น ลอการิทึม ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงจำนวนเต็มแต่ละค่าแสดงถึงการเปลี่ยนแปลง 10 เท่าของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน:

• pH 0-6: สารละลายกรด (ความเข้มข้น [H⁺] สูงกว่า)
• pH 7: เป็นกลาง (น้ำบริสุทธิ์ที่ 25°C)
• pH 8-14: สารละลายเบส/ด่าง (ความเข้มข้น [H⁺] ต่ำกว่า)

ตัวอย่างเช่น สารละลายที่มี pH 3 มีไฮโดรเจนไอออนมากกว่าสารละลายที่มี pH 4 ถึง 10 เท่า และมากกว่า pH 5 ถึง 100 เท่า

ความสัมพันธ์ระหว่าง pH และ pOH

ในสารละลายที่เป็นน้ำที่อุณหภูมิ 25°C ค่า pH และ pOH มีความสัมพันธ์กันตามค่าคงที่การแตกตัวของน้ำ:

โดยที่ pOH = -log₁₀[OH⁻] และ [OH⁻] คือความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออน ความสัมพันธ์นี้ช่วยให้แปลงค่าระหว่าง pH และ pOH ได้อย่างง่ายดาย

วิธีใช้เครื่องคำนวณนี้

1. เลือกโหมดการคำนวณ: เลือกระหว่างการคำนวณ pH จากความเข้มข้น [H⁺], สัญกรณ์วิทยาศาสตร์, ค่า pOH หรือการหา [H⁺] จาก pH
2. ป้อนค่าของคุณ: ป้อนความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในหน่วย mol/L ใช้สัญกรณ์วิทยาศาสตร์สำหรับตัวเลขที่น้อยมาก ป้อน pOH โดยตรง หรือป้อนค่า pH ที่ทราบ
3. คำนวณ: คลิกปุ่มคำนวณเพื่อดูผลลัพธ์ รวมถึงค่า pH การจำแนกสารละลาย ตำแหน่งบนมาตราส่วน และการคำนวณแบบทีละขั้นตอน

ค่า pH ทั่วไป

คำถามที่พบบ่อย

pH คืออะไรและคำนวณอย่างไร?

pH คือการวัดความเป็นกรดหรือเบสของสารละลาย มีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 14 คำนวณโดยใช้สูตร pH = -log₁₀[H⁺] โดยที่ [H⁺] คือความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในหน่วยโมลต่อลิตร (mol/L) ค่า pH 7 คือเป็นกลาง ต่ำกว่า 7 คือเป็นกรด และสูงกว่า 7 คือเป็นเบส (ด่าง)

ความสัมพันธ์ระหว่าง pH และ pOH คืออะไร?

pH และ pOH เป็นการวัดความเป็นกรดและเบสของสารละลายที่ส่งเสริมกัน โดยมีความสัมพันธ์กันตามสมการ pH + pOH = 14 ที่อุณหภูมิ 25°C ในขณะที่ pH วัดความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน pOH จะวัดความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออน [OH⁻]

ทำไมมาตราส่วน pH ถึงเป็นลอการิทึม?

มาตราส่วน pH เป็นลอการิทึมเนื่องจากความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนสามารถเปลี่ยนแปลงได้หลายลำดับความสำคัญ การเปลี่ยนแปลงค่า pH แต่ละหน่วยแสดงถึงการเปลี่ยนแปลง 10 เท่าของ [H⁺] สิ่งนี้ทำให้การแสดงค่าความเข้มข้นที่น้อยมากทำได้ในทางปฏิบัติ ซึ่งหากไม่ทำเช่นนั้นอาจต้องใช้ทศนิยมหลายตำแหน่ง

ค่า pH สามารถติดลบหรือมากกว่า 14 ได้หรือไม่?

ได้ ในทางทฤษฎี กรดแก่ที่มีความเข้มข้นสูงมากสามารถมีค่า pH ติดลบได้ (เช่น HCl เข้มข้น) และเบสแก่ที่มีความเข้มข้นสูงมากสามารถมีค่า pH สูงกว่า 14 ได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติส่วนใหญ่ มาตราส่วน 0-14 ก็เพียงพอแล้ว

ฉันจะแปลงความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนเป็นค่า pH ได้อย่างไร?

หากต้องการแปลง [H⁺] เป็น pH ให้ใช้สูตร pH = -log₁₀[H⁺] ตัวอย่างเช่น หาก [H⁺] = 1×10⁻⁷ mol/L จะได้ pH = -log₁₀(1×10⁻⁷) = 7 สำหรับสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ เช่น 2.5×10⁻⁴ ให้คำนวณ pH = -log₁₀(2.5×10⁻⁴) ≈ 3.60

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

• pH - วิกิพีเดีย
• ปฏิกิริยากรด-เบส - วิกิพีเดีย
• อินดิเคเตอร์ - วิกิพีเดีย

เครื่องมืออื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง:

เครื่องคำนวณทางเคมี:

• เครื่องคิดเลขแคลเซียมที่สอบเทียบแล้ว
• เครื่องคิดเลขโซเดียมสอบเทียบ
• เครื่องคำนวณมวลโมเลกุล ใหม่
• เครื่องคำนวณความเข้มข้นโมลาร์ ใหม่
• เครื่องคำนวณ pH ใหม่