🧪 pH変換計算機
25℃の水溶液を前提に pH + pOH = 14 として計算しています。
pH値または水素イオン濃度[H+](mol/L)を入力すると、pH = -log10[H+]という化学の基本公式に基づいて相互に変換し、あわせてpOH・水酸化物イオン濃度[OH-]も計算するツールです。
使い方
- pH値から計算するか、水素イオン濃度[H+]から計算するかを選びます。
- 値を入力します。
- pH・pOH・[H+]・[OH-]が自動的に計算されます。
計算の仕組み
pHは、水溶液中の水素イオン（H⁺）の濃度を表す指標で、次の式で定義されます。 pH ＝ −log₁₀[H⁺] [H⁺] は水素イオンのモル濃度（mol/L）です。対数を使うため、pHが1下がると水素イオン濃度は10倍、2下がると100倍になります。このツールは、pHから [H⁺] を 10^(−pH) で、[H⁺] からpHを −log₁₀[H⁺] で計算します。 水の中では、H⁺ と水酸化物イオン（OH⁻）の濃度の積が一定（25℃で 1×10⁻¹⁴）になるため、pOH（＝ −log₁₀[OH⁻]）との間に pH ＋ pOH ＝ 14 が成り立ちます。このツールはこの関係を使って、pOHと [OH⁻] もあわせて表示します。
計算例
pH 3 の場合 [H⁺] ＝ 10⁻³ ＝ 0.001 mol/L pOH ＝ 14 − 3 ＝ 11 [OH⁻] ＝ 10⁻¹¹ mol/L [H⁺] ＝ 3.2 × 10⁻⁵ mol/L の場合 pH ＝ −log₁₀(3.2 × 10⁻⁵) ≒ 4.49 身近なもののpHの目安 レモン汁: 約2、コーヒー: 約5、純水: 7、海水: 約8.1、石けん水: 約10
使用上の注意
- pH ＋ pOH ＝ 14 は25℃のときの関係です。温度が変わると水のイオン積が変わるため、例えば純水のpHは60℃では約6.5になります（それでも中性です）。
- このツールの計算では、濃度と活量（実際に反応に関わる有効な濃度）を区別していません。濃い溶液では、計算値と実測値がずれることがあります。
- 強い酸や強いアルカリの溶液ではpHが0未満や14を超えることもあり、このツールでも計算できます。
よくある質問
pHの計算式は何ですか?
pH = -log10[H+] という式で、水素イオン濃度[H+](mol/L)の常用対数の符号を反転させたものです。
pOHとは何ですか?
水酸化物イオン濃度[OH-]から同様の式で求める値で、25℃の水溶液では pH + pOH = 14 という関係が成り立ちます。
pH7が中性なのはなぜですか?
25℃の純水では[H+] = [OH-] = 1×10⁻⁷ mol/Lとなり、pH = pOH = 7となるためです。pHが7より小さいと酸性、大きいとアルカリ性(塩基性)です。