使い方
- 計算する内容を選びます。弱酸の場合は、その濃度と、KaかpKaのどちらか一方を入力します（両方は入れません）。
- 強酸または強塩基の場合は、濃度だけを入力します。緩衝液の場合は、酸のpKaと2つの濃度を入力します。
- pHとpOHを読み、続いてイオン濃度の[H⁺]と[OH⁻]を読みます。
- 弱酸や弱塩基の場合は、厳密なpHと平方根による近似を比べ、計算の過程を1行ずつ確認します。
pH、pOH、イオン濃度の関係
pHは水素イオン濃度の負の常用対数で、pOHは水酸化物イオン濃度の負の常用対数です。水は少しだけ電離し、25°Cでは2つの濃度の積は1.0 × 10⁻¹⁴ なので、pHとpOHの和は常に14.00になります。このページはこの値を使います。
pH = −log₁₀[H⁺] pOH = −log₁₀[OH⁻] [H⁺] × [OH⁻] = 1.0 × 10⁻¹⁴ pH + pOH = 14.00強酸と弱酸、強塩基と弱塩基
強酸や強塩基は完全に電離するものとして扱うため、その濃度がそのままイオン濃度になります。このページは、強酸の式に水の電離を含めています。これが重要になるのは、ごく低い濃度だけです。
弱酸HAは少しだけ電離します。xを[H⁺]とすると、酸解離定数 Ka = x² ÷ (C − x) は2次方程式 x² + Ka·x − Ka·C = 0になり、このページはそれを厳密に解きます。平方根による近似 x ≈ √(Ka·C) は、その隣に示されます。2次方程式は1つの単純化を用います。水由来の水素イオンを無視することです。これは、xが10⁻⁷ mol/Lよりずっと大きい場合には適切な仮定です。
x = (−Ka + √(Ka² + 4·Ka·C)) ÷ 2 x ≈ √(Ka·C)緩衝液とヘンダーソン・ハッセルバルヒの式
緩衝液は、弱酸とその共役塩基を一緒に含むものです。そのpHはヘンダーソン・ハッセルバルヒの式に従います。2つの濃度が等しいとき、pHはpKaに等しくなり、濃度の比が10倍変わるごとに1単位ずつ動きます。
pH = pKa + log₁₀([A⁻] ÷ [HA])実例：酢酸、0.10 M、Ka 1.8 × 10⁻⁵
C = 0.10 M、Ka = 1.8 × 10⁻⁵ とすると、2次方程式は x² + 1.8 × 10⁻⁵·x − 1.8 × 10⁻⁶ = 0になります。その正の解は x = 0.00133 mol/L なので、pHは2.88です。平方根による近似ではpH 2.87で、酸の1.33%が解離します。
| 量 | 値 |
|---|---|
| [H⁺] | 0.00133 mol/L |
| pH（2次方程式） | 2.88 |
| pH（平方根による近似） | 2.87 |
| 反応する割合 | 1.33% |
よくある質問
平方根による近似ではなく、2次方程式を解くのはなぜですか？
近似は、酸のごく一部だけが解離すると仮定します。2次方程式はそのような仮定をしないため、より強い弱酸や希薄な溶液でも正しい値になります。このページは両方を示し、5%を超えて異なる場合には注記を表示します。
pHとpOHはどのような関係ですか？
pHは[H⁺]の負の常用対数、pOHは[OH⁻]のものです。25°Cでは両者の和は14.00なので、pHが3の溶液のpOHは11です。
ほかの温度でも計算できますか？
いいえ。このページは、25°Cで成り立つpHとpOHの和14.00を使います。水の電離は温度によって変わり、中性のpHもそれに伴って動きます。
非常に薄い強酸が、濃度から想定されるほど酸性でないのはなぜですか？
水も水素イオンを与えるため、酸が非常に薄い場合にはその影響が大きくなります。1.0 × 10⁻⁸ mol/LのHClでは水の寄与が大きいため、pHは8ではなく約6.98になり、このページはそれを含めます。
ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式はいつ使えますか？
酸とその塩基が、水が加える水素イオンや水酸化物イオンよりずっと多い量で存在する場合によく当てはまります。そのとき、pHはpKaと2つの濃度の比だけに依存します。
入力した値はどこかに保存されたり送られたりしますか？
いいえ。結果はお使いのブラウザ内で計算され、入力した内容は保存も送信もされません。当サイトのサーバーに送られることもありません。
出典
数値と文章の最終確認日：2026年11月10日火曜日。