弱酸のpH計算
0.1 mol/LでKaが0.000018の弱酸のpHは、3をわずかに下回ります。濃度とKaまたはpKaを入れると、正確なpHと平方根の近似によるpHが並び、近似が使えるかどうかも分かります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 濃度
- 0.1
- Ka
- 0.000018
- pKa
- 4.7447274949
- Kaの由来
- ka
- H濃度
- 0.001332671
- pH
- 2.8752770616
弱酸は水中で完全には解離しないため、強酸のように濃度だけでpHを読めません。酸解離定数Ka、または常用対数形のpKaと、HAの分析濃度が必要です。本計算機は一塩基性平衡を水素イオン濃度の標準二次公式で解き、その根の常用対数の符号反転としてpHを返し、さらに平方根近似も示して近道が安全なときを確認できます。負の濃度は明確な検証エラーで拒否されます。
CとKaから弱酸のpHを求める方法
分析濃度C（モル毎リットル）の一塩基性弱酸HAと正の解離定数Kaから始めます。平衡はHAがHプラスとAマイナスと平衡にあり、Kaはそれらイオン濃度の積を未解離酸で割ったものです。水の自己解離を無視する通常の近似のもと、電荷と質量の収支はxを水素イオン濃度および共役塩基濃度と等しくし、残りのHAはCマイナスxとします。
Ka式に代入すると、xの二乗プラスKa掛けるxマイナスKa掛けるCがゼロという二次方程式が得られます。物理的な非負の根は、xがマイナスKaプラスKa二乗プラス四Ka Cの平方根、全体を二で割ったものです。pHはそのxの常用対数の符号反転です。
pKaだけが分かっているときはまずKaを十のマイナスpKa乗で変換し、KaとpKaの両方を与える場合は浮動小数点の許容内で一致する必要があります。古典的な平方根の近道xおよそKa掛けるCの平方根も評価され、CをKaで割った比が少なくとも百のとき有効と印付けられます。これは電離が小さいという教室の通則です。
電離パーセントは百倍のxをCで割ったものです。濃度は厳密に正でなければならず、負のモル濃度は非物理的として拒否されます。ゼロ濃度は、この酸のみのモデルでは水素イオンがゼロになりpHが未定義になるため拒否されます。
非正のKaも平衡定数が意味を保つよう拒否されます。
弱酸のpH計算が実務で現れる場面
一般化学の授業では平方根近似か完全二次のどちらかを要する弱酸pH問題が絶えず出され、両方を返す信頼できる単一の神託は採点とデモ準備を速め、電卓モードの静かな誤りを防ぎます。酢酸、クエン酸の一段モデル、希薄有機酸のストックを調製する実験技術者は、滴定日の前に計画モル濃度と公表Kaが期待帯のpHになるか素早く確認する必要があります。
環境・水質の記録はしばしば自然水中の弱い有機酸に触れ、基礎平衡を教えるときブラックボックスの測定値だけでなく透明なCとKaの経路が要ります。食品・医薬・洗浄処方の希薄酸流を見積もるプロセス技術者は、活量係数や多塩基モデルを表に入れる前の一次見積もりとして同じ一塩基近似を使います。
後で水酸化物濃度だけのpOH、強酸pH、緩衝のHenderson–Hasselbalch、塩基のKb問題が必要なら、この弱酸計算機ページに詰め込まず別ランディングとして扱ってください。SEOスラッグは濃度とKaまたはpKaによる弱酸pH計算機を探す人向けで、純粋なpOH変換とは意図が異なります。
活用例
宿題と試験の解答キー
教科書の弱酸セットについて二次pH・電離パーセント・√(Ka·C)検証を計算し、教員と自動採点が一つの正答を共有します。
実験ストック溶液の確認
滴定や緩衝調製の前に、酢酸・ギ酸ストックの計画モル濃度と公表KaまたはpKaを検証します。
よくある質問
弱酸のpHはどう計算しますか？
C/Ka ≥ 100 のとき √(Ka·C) 近似も報告します。
Kaの代わりにpKaを入力できますか？
はい。 pkaを与えるとKaは10^(−pKa)として計算されます。浮動小数点の許容内で一致すれば両方を渡せます。
負の濃度ではどうなりますか？
酸のモル濃度は負にできず、ゼロもこのモデルでは有限のpHを定義しないため拒否されます。
強酸や緩衝液にも使えますか？
いいえ。 強酸は完全解離（別式）で、緩衝は酸と共役塩基の両方を用いるHenderson–Hasselbalchが必要です。本ツールは一塩基性弱酸のみです。
平方根の近似はいつ使えますか？
目安は、濃度をKaで割った値が100以上のときで、電離がわずかにとどまります。計算機は両方の値とその比を表示し、近似が使えるかどうかを示します。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/ph-weak-acid \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"concentration":0.1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/ph-weak-acid", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"concentration": 0.1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/ph-weak-acid",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"concentration": 0.1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/ph-weak-acid", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"concentration":0.1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"concentration":0.1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/ph-weak-acid", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"concentration": 0.1
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.ph_weak_acid",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
宿題の検算、酢酸・ギ酸・安息香酸溶液の実験準備、CとKaが既知のときのAPI一括処理に使えます。無料のブラウザツールと有料APIは同一の純粋同型関数を共有するため、授業デモと自動パイプラインは同じ入力で決して食い違いません。
CとKaから弱酸のpHを求める方法
処理は純粋な決定的浮動小数点演算で、乱数種・壁時計・ネットワーク呼び出し・モデルドリフトがなく、同一入力は常に同一のJSONを生みます。
送信内容と戻り値
kaまたはpka、あるいは整合する場合は両方を指定します。酸性度ラベルは計算pHを七を基準に酸性・中性・塩基性と分類します。古典的な確認例は、Kaが約一・八×十のマイナス五の零点一モル付近の酢酸でpHが約二・九、同じ事例をpKa約四・七四のみで与えた場合です。本機能は緩衝液、多段多塩基解離、強酸の完全電離、塩基は扱いません。それらは別の検索意図とランディングです。濃度を有限の正数としてconcentrationフィールドに送ります（HAのモル毎リットル）。濃度欠落、負の濃度、KaとpKaの両方欠落、非数値文字列、NaN、Infinityはinvalid_inputで失敗し課金されません。成功時は整えたconcentration、ka、pka、および定数がka・pka・両方のどれ由来かを示すka_sourceを返します。平衡の主結果は二次根からのh_concentration、ph、percent_ionizationです。比較用に平方根式からのh_approxとph_approx、無次元比c_over_ka、真偽のapproximation_validも受け取ります。成功したAPI呼び出しの料金は公表ベースの$0.002毎件で、検証失敗は前払い残高を消費しません。
弱酸のpH計算が実務で現れる場面
試験生成器、LMS自動採点、化学ノート支援を作るソフトは、外部APIや非決定的ソルバに依存しない安定したJSON契約を望みます。本機能は純粋なparseエンジンなのでAPI料金は成功一件あたり公表ベースの$0.002で、検証失敗は残高を消費しません。
連携の活用例
試験生成器とLMSプラグイン
同一のCとKaのfixtureをAPI経由で一件$0.002で一括処理し、外部化学サービスなしの決定的解答キーを得ます。
技術的な質問
料金はいくらですか？
ブラウザツールは無料でローカル実行です。APIは成功一件あたり$0.002の前払いKIT残高を使い、無効入力は課金されません。