【PH计算公式】pH 是衡量溶液酸碱性强弱的一个重要指标，广泛应用于化学、生物、环境科学等领域。pH 的数值范围通常在 0 到 14 之间，其中 pH = 7 表示中性，小于 7 表示酸性，大于 7 表示碱性。
pH 的定义是氢离子（H⁺）浓度的负对数，其计算公式如下：
$$
\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+
$$
其中，[H⁺] 表示溶液中氢离子的浓度（单位：mol/L）。此外，pH 也可以通过氢氧根离子（OH⁻）浓度进行换算，特别是在强碱溶液中，可以通过以下公式进行转换：
$$
\text{pH} = 14 - \text{pOH}
$$
$$
\text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-
$$
常见pH计算公式总结
| 公式名称 | 公式表达式 | 说明 |
| pH 基本公式 | $ \text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+] $ | 计算氢离子浓度对应的pH值 |
| pOH 基本公式 | $ \text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-] $ | 计算氢氧根离子浓度对应的pOH值 |
| pH 与 pOH 关系 | $ \text{pH} + \text{pOH} = 14 $ | 在25℃时成立 |
| 弱酸/弱碱的pH计算 | 需结合电离常数 $ K_a $ 或 $ K_b $ 进行计算 | 例如：$ \text{pH} = \frac{1}{2}( \text{p}K_a - \log C ) $ |
| 混合溶液的pH计算 | 根据混合后的总浓度计算 | 可用加权平均或直接计算 |
实际应用示例
- 强酸溶液：如 0.1 mol/L HCl，由于 HCl 完全电离，[H⁺] = 0.1 mol/L，pH = 1。
- 强碱溶液：如 0.01 mol/L NaOH，[OH⁻] = 0.01 mol/L，pOH = 2，pH = 12。
- 弱酸溶液：如 0.1 mol/L CH₃COOH（醋酸），假设 Ka = 1.8×10⁻⁵，则可通过近似公式估算 pH ≈ 2.87。
注意事项
- pH 测量受温度影响，标准温度为 25℃。
- 不同物质的电离程度不同，需根据实际情况选择合适的计算方法。
- 实验中常用 pH 计或指示剂进行测量，理论计算用于预测和验证。
通过以上公式和实际应用示例，可以系统地理解并掌握 pH 的计算方法，为实验分析和理论研究提供基础支持。
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