硫酸の pH の求める計算

硫酸は 2 価の酸である。

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

であるから、水素イオン濃度はもとの硫酸の濃度のちょうど 2 倍になる。

例えば $0.01 mol/l$ の硫酸を考えよう。硫酸は 2 価でほぼ完全に電離するから $[H^{+}] = 0.02 mol/l$ である。

$pH = - lo g_{10} 0.02 = - lo g_{10} (2 \times 1 0^{- 2}) = - (lo g_{10} 2 + lo g_{10} 1 0^{- 2}) = - (lo g_{10} 2 + (- 2) lo g_{10} 10) = - (lo g_{10} 2 - 2) = 2 - lo g_{10} 2 = 2 - 0.30 \dots (lo g_{10} 2 ≒ 0.30) = 1.70$

となり $0.01 mol/l$ の硫酸の pH は $1.70$ であるとわかる。同じ濃度の塩酸と pH が異なることに注意しよう。

$0.01 mol/l$ の塩酸の pH は $2.00$
$0.01 mol/l$ の硫酸の pH は $1.70$

同じ濃度であれば硫酸のほうが塩酸よりも pH が小さくなる。