pOH раствора: формула расчёта и онлайн-калькулятор

pOH — это водородный показатель для щёлочности, такой же логарифмический, как pH, но отражающий концентрацию гидроксид-ионов OH⁻. Если pH — «кислотная сторона», то pOH — «щелочная». Вместе они дают полную картину кислотно-основного равновесия.

Зачем это нужно?

• В химии растворов: чтобы рассчитать pH слабых оснований, нужно сначала найти pOH.
• В биологии: pH крови — 7,35–7,45; pOH — 6,55–6,65, контролируют оба.
• В промышленности: при нейтрализации стоков нужно знать и кислотность, и щёлочность.

Главное правило: при 25 °C pH + pOH = 14. Это константа водного равновесия (Kw = 1·10⁻¹⁴).

Теперь разберёмся, как считать вручную и где можно срезать путь с помощью Калькулятора pOH раствора.

Формула pOH проста, но за каждой буквой стоит конкретный смысл. Заучивать не надо — поймёте логику, и всё запомнится само.

• pOH — показатель щёлочности, безразмерная величина, обычно от 0 до 14.
• lg — десятичный логарифм (по основанию 10). Если [OH⁻] = 10⁻³, то pOH = −lg(10⁻³) = 3.
• [OH⁻] — молярная концентрация гидроксид-ионов, моль/л. Чем больше ионов, тем меньше pOH.

Если известен pH, pOH можно найти без логарифмов:

Это вытекает из Kw = [H⁺]·[OH⁻] = 10⁻¹⁴ (при 25 °C). Помните: если температура не 25 °C, константа меняется. Но в 90% школьных и бытовых задач — 25 °C.

Совет: всегда проверяйте размерность. Концентрация в моль/л, pOH без единиц. Если в задаче дана концентрация в г/л, сначала переведите в молярную.

Начнём с базы. Задача: найти pOH раствора, если [OH⁻] = 0,001 моль/л. Это как спросить: «Сколько будет −lg(0,001)?»

Шаг 1. Запишем формулу: pOH = −lg(0,001).

Шаг 2. Вспомним: 0,001 = 10⁻³. Логарифм от 10⁻³ равен −3. Минус перед логарифмом даёт pOH = 3.

Ответ: pOH = 3. pH = 14 − 3 = 11. Раствор щелочной.

Проверьте на Калькуляторе pOH раствора, введите 0.001 — получите 3.

Усложним. pH раствора равен 4,5. Найдите pOH. Тут достаточно вычитания.

Шаг 1. pOH = 14 − pH = 14 − 4,5 = 9,5.

Шаг 2. Если хотите проверить, восстановите [OH⁻]: [OH⁻] = 10⁻⁹·⁵ = 3,16·10⁻¹⁰ моль/л.

Ответ: pOH = 9,5.

Обратите внимание: при pH < 7 pOH > 7 — раствор кислый. При pH = 7, pOH = 7 — нейтральный.

Теперь переходим к практической химии. В 500 мл воды растворили 2 г NaOH (M = 40 г/моль). Найти pOH.

Шаг 1. Считаем количество вещества NaOH: n = m/M = 2 / 40 = 0,05 моль.

Шаг 2. Молярная концентрация: [NaOH] = n / V(л) = 0,05 / 0,5 = 0,1 моль/л.

Шаг 3. NaOH — сильное основание, диссоциирует полностью: [OH⁻] = [NaOH] = 0,1 моль/л.

Шаг 4. pOH = −lg(0,1) = −(−1) = 1.

Ответ: pOH = 1, pH = 13.

Важно: для слабых оснований (NH₃) [OH⁻] не равна концентрации основания — нужно учитывать степень диссоциации. Но это тема отдельного разговора.

Правило pOH = 14 − pH работает только при 25 °C. При других температурах константа ионного произведения воды Kw отличается:

Если задача при 50 °C, pOH = −lg(Kw/ [H⁺]) или считайте через Kw. Не полагайтесь на 14.

Ещё один нюанс: при сильном разбавлении (например, 10⁻⁸ M NaOH) вклад автопротолиза воды становится значительным. Тогда [OH⁻] будет не 10⁻⁸, а чуть больше — требуется уточнённый расчёт. В таких случаях лучше использовать Калькулятор pOH раствора — он учтёт.

Даже опытные химики иногда ошибаются. Вот топ-3 ляпов:

1. Забыть про обратную зависимость: чем больше [OH⁻], тем меньше pOH. pOH = −lg[OH⁻] — функция убывающая. Если [OH⁻] = 0,01 (10⁻²), pOH = 2. Если [OH⁻] = 0,1 (10⁻¹), pOH = 1. Меньше цифра — больше щёлочь.
2. Путать pOH с pH и суммировать их: pOH + pH = 14, а не 7. Часто студенты автоматически пишут pH = 7 для нейтрального — верно, но тогда и pOH = 7.
3. Не указывать единицы концентрации: логарифм берётся от числового значения концентрации в моль/л. Если дано 0,5 г/л NaOH, сначала переведите в молярность.

Совет: всегда подставляйте цифры в формулу дважды — прямой расчёт и через pH. Если сумма не 14 — где-то ошибка.

Проверьте себя. Ответы — под спойлером (мысленно).

1. [OH⁻] = 10⁻⁴ моль/л. Чему равен pOH? (Ответ: 4)
2. pH = 2,5. Найдите pOH. (Ответ: 11,5)
3. В 2 л раствора содержится 0,02 моль KOH. KOH — сильное основание. Каков pOH? (Решение: [OH⁻] = 0,02/2 = 0,01 = 10⁻², pOH = 2)
4. pOH = 0. Какая концентрация OH⁻? (Ответ: 1 моль/л)
5. Раствор имеет pH = 14. Чему равен pOH? (Ответ: 0)

Если ошиблись — перечитайте формулы. Если всё верно — вы молодец!