氢离子浓度计算器 | pH、pOH、[H⁺]、[OH⁻] 在线工具

什么是氢离子浓度？

[H⁺]的定义及其重要性
pH、pOH、[H⁺]和[OH⁻]之间的关系
在酸碱化学中的作用

氢离子浓度([H⁺])是溶液中氢离子数量的量度。它是溶液酸性或碱性的关键指标，是理解酸碱化学的基础。

[H⁺]与pH的关系

溶液的pH定义为氢离子浓度的负对数(以10为底)：pH = -log10([H⁺])。这种关系使化学家能够以可管理的格式轻松表达非常小的浓度。

计算示例

氢离子浓度为1e-7 mol/L的溶液的pH为7(中性)。
如果[H⁺] = 1e-3 mol/L，则pH为3(酸性)。

使用计算器的分步指南

选择正确的输入类型
准确输入值
解释结果

如何使用计算器

1. 选择输入类型(pH、pOH、[H⁺]或[OH⁻])。2. 在相应字段中输入值。3. 点击'计算'即可立即查看所有相关值。

计算器将自动计算其他值并指示溶液是酸性、中性还是碱性。

分步示例

输入pH = 4，得到[H⁺] = 1e-4 mol/L，pOH = 10，[OH⁻] = 1e-10 mol/L。
输入[OH⁻] = 1e-8 mol/L，得到pOH = 8，pH = 6，[H⁺] = 1e-6 mol/L。

氢离子浓度的实际应用

水质和环境科学
工业和实验室过程
生物学和医学相关性

为什么[H⁺]很重要

氢离子浓度在水质测试、环境监测和许多工业过程中至关重要。它还在生物系统中发挥重要作用，如血液pH调节。

准确测量和计算[H⁺]有助于确保安全、产品质量和法规合规性。

实际应用

测试雨水的酸度以监测酸雨。
调节游泳池或水族箱的pH。

常见误解和正确方法

误解pH和[H⁺]标度
错误使用对数
忽略有效数字

避免计算错误

一个常见的错误是混淆pH和[H⁺]值或错误应用对数关系。始终使用正确的公式：[H⁺] = 10^(-pH)。

记住适当使用有效数字，特别是在处理科学记数法时。

误解示例

将pH作为浓度而不是对数值输入。
忘记在指数中使用负号。

数学推导和示例

从pH推导[H⁺]及反之
关联pH、pOH、[H⁺]和[OH⁻]
详细计算示例

关键公式

[H⁺] = 10^(-pH)，pH = -log10([H⁺])，pOH = -log10([OH⁻])，[OH⁻] = 10^(-pOH)，pH + pOH = 14，[H⁺][OH⁻] = 1e-14。

示例：如果pH = 2，则[H⁺] = 10^(-2) = 0.01 mol/L。如果[OH⁻] = 1e-10 mol/L，则pOH = 10，pH = 4。

数学示例

给定pH = 5，[H⁺] = 1e-5 mol/L。
给定[OH⁻] = 1e-12 mol/L，pOH = 12，pH = 2。

从pH 3计算[H⁺]

从[H⁺] = 2.5e-5 mol/L求pH

从[OH⁻] = 1e-9 mol/L求[H⁺]

从pOH 5计算[H⁺]