KIMIKA!|基礎から学ぶ高校化学

pH

約 6 分

スポンサーリンク

pHとは

pHとは「酸性・塩基性の強さを1〜14の数字で表したもの」だ。

おすすめ記事
アレニウス・ブレンステッドローリーの定義などについて徹底解説!「酸・塩基の定義」

1に近づくほど酸性度が強く、14に近づくほど塩基性度が強い。真ん中の7は中性だ。

pHに関連する公式

pHに関する重要な公式を順番に確認していこう。

① pH = -log10[H+]

この公式は、「pHと水素イオン濃度([H+])」の関係を表した式だ。

これを使って、pHから[H+]を、また逆に[H+]からpHを求めることができる。

幾つか例題を解いてみよう。

例題

(1)0.2(mol/L)の塩酸HClのpHを求めよ。
(2)pH3の塩酸HClのモル濃度(mol/L)を求めよ。

(1)

pH = -log10[H+]

この公式の水素イオン濃度[H+]に0.2(mol/L)を代入しよう。

(2)

pH = -log10[H+]

この公式のpHに3を代入しよう。

おすすめ記事
基本的な計算法から希釈液や混合液など複雑なものまで!「高校化学pH計算完全マスター講座!!」

② pOH = -log10[OH]

この公式は、「pOHと水酸化物イオン濃度([OH])」の関係を表した式だ。

pOHという言葉を初めて聞く人もいるかも知れないが、「pHの逆バージョン」だと思ってくれればいい。

この公式を使うと、pOHから[OH]を、また逆に[OH]からpOHを求めることができる。

幾つか例題を解いてみよう。

例題

(1)0.2(mol/L)の水酸化ナトリウムNaOHのpHを求めよ。
(2)pOH12の水酸化ナトリウムNaOHのモル濃度(mol/L)を求めよ。

(1)

pOH = -log10[OH]

この公式の水酸化物イオン濃度[OH]に0.2(mol/L)を代入しよう。

(2)

pOH = -log10[OH]

この公式のpOHに12を代入しよう。

③ pH + pOH = 14

「pHとpOHを足しあわせると14になる」

これは、定義として覚えておこう。

この式を知っていると、pHとpOH、どちらかが分かっていればもう片方も求めることができるね。

いくつか練習問題を解いてみよう。

例題

(1)pH12の水酸化ナトリウムNaOHのpOHを求めよ。
(2)pOH12の塩酸HClのpHを求めよ。

(1)

pH + pOH = 14

この公式のpHに12を代入しよう。

(2)

pH + pOH = 14

この公式のpOHに12を代入しよう。

④ [H+][OH] = 1.0×10-14

[H+][OH] の部分は、水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度をかけたものであり「水のイオン積」と呼ばれている。

この式があれば、 水素イオン濃度[H+]と水酸化物イオン濃度[OH] のどちらかが分かっている時もう片方も求めることができる。

おすすめ記事
原理からグラフの考え方まで徹底解説!「中和滴定」

⑤ [H+]=cα

cは酸の濃度、αは電離度のこと。

これについても、いくつか練習問題を解いてみよう。

例題

(1)塩酸HClの濃度が0.01(mol/L)のとき、pHを求めなさい。(HClの電離度は1とする)
(2)酢酸CH3COOHの濃度が0.02(mol/L)のとき、pHを求めなさい。(CH3COOHの電離度は0.1とする)

(1)

[H+]=cα

この式のcにHClの濃度0.01(mol/L)を、αにHClの電離度1を代入する。

[H+]が求まったね。

これを上でやった

pH = -log10[H+]

この公式に代入する。

(2)

[H+]=cα

この式のcにCH3COOHの濃度0.02(mol/L)を、αにCH3COOHの電離度0.1を代入する。

これを上でやった

pH = -log10[H+]

この公式に代入する。

⑥ [OH]=cα

⑤のOHバージョンだね。

cは塩基の濃度を、αは電離度を指す。

例題

水酸化ナトリウムNaOHの濃度が0.01(mol/L)のとき、pHを求めなさい。(NaOHの電離度は1とする)

[OH]=cα

この式のcにNaOHの濃度0.01(mol/L)を、αにNaOHの電離度1を代入する。

[OH]が求まったね。

これを上でやった

pOH = -log10[OH]

この公式に代入する。

最後に求めたpOHを③でやった「pH + pOH = 14」の式に代入する。

スポンサーリンク

関連コンテンツ

スポンサーリンク