pH Hesaplayıcı

pH, çözeltideki hidrojen iyonu aktivitesinin negatif logaritmasıdır: pH = -log₁₀(aH⁺). IUPAC Gold Book'a göre aktivite üzerinden tanımlanır. Eğitim hesaplamaları ve seyreltik çözeltilerde aktivite ≈ konsantrasyon yaklaşımı kullanılır.

Güçlü asitler suda tam iyonlaşır; dolayısıyla [H⁺] = C × ν ve pH = -log[H⁺]. Zayıf asitler kısmi iyonlaşır; Ka denge sabiti ile ICE tablosu kurulur ve kuadratik denklem çözülür.

Tampon çözeltilerde — zayıf asit + konjuge bazı veya zayıf baz + konjuge asidi — Henderson–Hasselbalch kullanılır: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]). Oran 0.1–10 aralığında ve konsantrasyon > 10⁻³ M ise iyi sonuç verir.

Su'nun iyonlaşma sabiti Kw sıcaklığa bağlıdır; 25°C'de Kw = 10⁻¹⁴ (pKw = 14). 37°C'de Kw ≈ 2.4×10⁻¹⁴ olur. Bu hesaplayıcı 25°C'yi sabit kabul eder.

C < 10⁻⁶ M'de suyun öz-iyonlaşmasından gelen [H⁺] artık ihmal edilemez. Örneğin 10⁻⁸ M HCl için pH = 8 gibi yanlış bir sonuç çıkmaması için kuadratik düzeltme uygulanır: [H⁺] = ½(C + √(C² + 4Kw)).

Bir asit-baz tamponu, pKa değerinin ±1 birim çevresinde en etkin şekilde çalışır. Bu aralıkta sistem, eklenen güçlü asit veya baza karşı en iyi direnç gösterir.

25°C'de bir konjuge çift için Ka × Kb = Kw = 10⁻¹⁴ olduğundan pKa + pKb = 14. Bu eşitlik, asitin Ka'sından bazın Kb'sini (veya tersini) hesaplamak için kullanılır.

H₃PO₄ gibi birden fazla proton veren asitlerde her iyonlaşma adımı için ayrı Ka değeri vardır. İlk sürümde monoprotik yaklaşım önerilir; Ka₁ >> Ka₂ olan sistemlerde (fosforik asit gibi) her adım bağımsız ele alınabilir.