사용 방법
- 입력값 선택
pH, pOH, [H⁺] 농도, [OH⁻] 농도 중 알고 있는 값을 선택합니다.
- 값 입력
선택한 항목의 수치를 입력합니다.
- 결과 확인
계산하기 버튼을 클릭하면 pH, pOH, [H⁺], [OH⁻] 값이 모두 표시됩니다.
pH란?
pH는 수용액 속 수소 이온 농도([H⁺])를 음의 상용로그로 표현한 값으로, 용액이 얼마나 산성인지 염기성인지를 한 숫자로 나타내는 척도입니다. 'power of Hydrogen'에서 유래했으며 일반적으로 0~14 범위를 가집니다.
로그 척도이기 때문에 pH가 1 줄어들면 [H⁺]는 정확히 10배 증가합니다. 즉 pH 4 용액은 pH 5 용액보다 수소 이온이 10배, pH 6보다는 100배 많습니다.
어디에 쓰나요?
- 화학 실험에서 산·염기 적정과 평형 분석
- 수질 검사, 토양 산도 관리, 수영장·어항 관리
- 혈액·위산 등 생체 pH 항상성 이해
이 계산기는 pH, pOH, [H⁺], [OH⁻] 네 값 중 하나만 입력하면 나머지를 모두 환산하고 산성·중성·염기성까지 판정합니다.
계산 공식
핵심 공식은 다음 두 가지입니다.
pH = -log₁₀[H⁺]pH + pOH = 14 (25°C 기준)
여기서 [H⁺]는 수소 이온 농도(mol/L), [OH⁻]는 수산화 이온 농도이며 [H⁺] = 10^(-pH)로 역산합니다.
예시: [H⁺] = 1×10⁻³ mol/L
- pH = -log₁₀(1×10⁻³) = 3
- pOH = 14 - 3 = 11
- [OH⁻] = 10^(-11) = 1×10⁻¹¹ mol/L
pH가 7보다 작으므로 이 용액은 산성으로 판정됩니다.
자주 묻는 질문
pH란 무엇인가요?
pH는 수용액의 수소 이온 농도([H⁺])를 나타내는 척도로, pH = -log₁₀[H⁺]로 정의됩니다. 0~14 범위의 값을 가지며 7보다 작으면 산성, 7이면 중성, 7보다 크면 염기성입니다.
산성과 염기성은 어떻게 판단하나요?
pH 값이 7 미만이면 산성, 정확히 7이면 중성, 7 초과이면 염기성(알칼리성)입니다. pH가 낮을수록 강한 산성, 높을수록 강한 염기성을 나타냅니다.
pH와 pOH의 관계는 무엇인가요?
25°C에서 pH + pOH = 14입니다. pH를 알면 pOH = 14 - pH로 계산할 수 있고 그 반대도 가능합니다. 이 합이 14인 이유는 물의 이온곱 상수 Kw = [H⁺][OH⁻] = 1×10⁻¹⁴이기 때문입니다.
pH가 1 차이 나면 산성도는 얼마나 차이 나나요?
pH는 로그 척도이므로 1만큼 낮아질 때마다 수소 이온 농도가 10배씩 증가합니다. 따라서 pH 3 용액은 pH 5 용액보다 수소 이온이 100배 많아 100배 더 산성입니다.
강산과 약산의 pH 계산은 어떻게 다른가요?
강산(HCl 등)은 물에서 완전히 이온화되므로 [H⁺] = 산의 농도로 바로 계산합니다. 약산(아세트산 등)은 일부만 이온화되므로 이온화 상수(Ka)를 이용한 평형 계산이 필요하며, 같은 농도라도 강산보다 pH가 높습니다.
일상에서 접하는 물질의 pH 값은 어떻게 되나요?
위산은 pH 1~2, 레몬즙은 약 pH 2, 식초는 약 pH 3, 순수한 물은 pH 7, 베이킹소다 용액은 약 pH 8.3, 표백제는 약 pH 12.5입니다.
pH가 0보다 작거나 14보다 클 수 있나요?
있습니다. pH 0~14는 일반적인 묽은 용액의 편의 범위일 뿐이며, 매우 진한 강산은 pH가 음수, 진한 강염기는 14를 넘을 수 있습니다. pH = -log₁₀[H⁺] 공식 자체에는 상·하한이 없습니다.
온도가 pH에 영향을 주나요?
줍니다. pH + pOH = 14는 25°C 기준이며, 온도가 오르면 물의 이온곱 Kw가 커져 중성 pH가 7보다 낮아집니다. 예를 들어 순수한 물은 50°C에서 중성 pH가 약 6.6입니다.
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