pH と水素イオン濃度の求め方

pH は、水溶液の酸性・塩基性の強さを表す数です。水素イオン濃度 $[\mathrm{H^+}]$ の常用対数に、マイナスをつけて定義します。

25℃ の水では、水素イオンと水酸化物イオンの濃度の積がいつも一定です（水のイオン積）。

例

$[\mathrm{H^+}] = 0.01 = 10^{-2}$ mol/L の水溶液を考えます。

pOH は $14 - 2 = 12$、$[\mathrm{OH^-}]$ は $10^{-12}$ mol/L です。かなり強い酸性です。

目安

• pH 0〜2 — 強い酸（胃液は 1〜2）
• pH 3 — 酢、レモン
• pH 7 — 中性（純水）
• pH 8〜9 — 重曹水、海水（8.1）
• pH 13〜14 — 強い塩基（パイプ洗浄剤）

pH が 1 違うと、濃度は 10 倍違います。 pH 3 の酢は pH 5 の溶液より、水素イオンが 100 倍濃いということです。対数目盛りなので、この感覚が大切です。

注意

「pH 7 が中性」「pH + pOH = 14」は、どちらも 25℃ での話 です。水のイオン積は温度で変わるので、温度が上がると中性の pH は 7 より小さくなります。60℃ の純水は pH 6.5 ほどですが、酸性になったわけではありません。