NL

pH-calculator met stapsgewijze uitwerking

Kies wat je hebt: een sterk of zwak zuur of base met de concentratie – of een pH, pOH of concentratie om om te rekenen. Je krijgt pH, pOH, [H₃O⁺], [OH⁻] en elke stap van de uitwerking.

mol/L
Tabelwaarden bij 25 °C (CRC Handbook)
alleen eigen waarde – bijv. 4,76 of Ka 1,75e-5
Je invoer wordt alleen in deze browser opgeslagen.

Resultaat

pH
2,88
De oplossing is
zuur (pH < 7)
Hydronium-ionen [H₃O⁺]
0,00131 mol/L
pOH
11,12
Hydroxide-ionen [OH⁻]
7,636 · 10⁻¹² mol/L
Ter vergelijking: benadering
pH ≈ 2,88
Dissociatiegraad α
1,31 %
Stapsgewijze uitwerking
  • Ionenproduct van water bij 25 °C: Kw = [H₃O⁺] · [OH⁻] = 1,0 × 10⁻¹⁴, dus pH + pOH = 14.
  • Zuurconstante: pKa = 4,760 → Ka = 10^(−pKa) = 1,738 · 10⁻⁵
  • Evenwichtsuitdrukking met x = [H₃O⁺] = [A⁻] en [HA] = c − x: Ka = x² / (c − x) → x² + Ka · x − Ka · c = 0 → x = (−Ka + √(Ka² + 4 · Ka · c)) / 2 = (−1,738 · 10⁻⁵ + √(1,738 · 10⁻⁵² + 4 · 1,738 · 10⁻⁵ · 0,1)) / 2 = 0,00131 mol/L
  • pH = −log [H₃O⁺] = −log 0,00131 = 2,883
  • pOH = 14 − pH = 14 − 2,883 = 11,117
  • [OH⁻] = Kw / [H₃O⁺] = 10⁻¹⁴ / 0,00131 = 7,636 · 10⁻¹² mol/L
  • Ter vergelijking, de benadering voor x ≪ c: pH ≈ ½ · (pKa − log c) = ½ · (4,760 − log 0,1) = 2,880

Zo wordt het berekend

Hoe je de pH berekent

De pH is de negatieve logaritme (grondtal 10) van de hydronium-ionconcentratie: pH = −log [H₃O⁺] (strikt genomen van de activiteit – in verdunde oplossingen zijn beide vrijwel gelijk). Zo ook pOH = −log [OH⁻]. Water ioniseert zelf in zeer geringe mate (autoprotolyse); bij 25 °C is het ionenproduct Kw = [H₃O⁺] · [OH⁻] = 1,0 × 10⁻¹⁴, waaruit pH + pOH = 14 volgt. Kw verandert met de temperatuur – elke berekening hier gaat uit van 25 °C.

Sterke zuren en basen

Sterke zuren zoals HCl, HNO₃ of HClO₄ staan hun proton volledig af, dus [H₃O⁺] = c. Voorbeeld: zoutzuur 0,01 M heeft pH = −log 0,01 = 2. Sterke basen zoals NaOH geven [OH⁻] = c: natronloog 0,001 M heeft pOH = 3 en dus pH = 14 − 3 = 11. Ca(OH)₂ staat twee OH⁻ per formule-eenheid af.

Zeer verdunde oplossingen: onder ongeveer 10⁻⁶ mol/L levert water een aanzienlijk deel van het H₃O⁺. Het exacte resultaat is [H₃O⁺] = (c + √(c² + 4 · Kw)) / 2, waardoor 10⁻⁸ M HCl pH 6,98 heeft – niet 8.

Zwavelzuur (H₂SO₄): de optie "2 – vereenvoudigd" behandelt beide protonen als volledig afgestaan. Dat is slechts een benadering, omdat de tweede stap (HSO₄⁻, pKa ≈ 2) maar deels dissocieert. De calculator geeft dit aan.

Zwakke zuren: exacte oplossing en benadering

Een zwak zuur HA dissocieert maar gedeeltelijk. Met x = [H₃O⁺] = [A⁻] leidt de evenwichtsuitdrukking Ka = x² / (c − x) tot de kwadratische vergelijking x² + Ka·x − Ka·c = 0, met als oplossing

x = (−Ka + √(Ka² + 4 · Ka · c)) / 2

Als x veel kleiner is dan c, vereenvoudigt dit tot de bekende benadering pH = ½ · (pKa − log c). Voorbeeld: azijnzuur, c = 0,1 M, pKa = 4,76: Ka = 10^(−4,76) = 1,738 × 10⁻⁵; x = (−1,738 × 10⁻⁵ + √(3,02 × 10⁻¹⁰ + 6,951 × 10⁻⁶)) / 2 = 1,310 × 10⁻³ M → pH = 2,88. De benadering geeft ½ · (4,76 + 1) = 2,88 – dat klopt hier omdat maar ongeveer 1 % van het zuur dissocieert. Boven ongeveer 5 % (vrij sterke zwakke zuren, heel lage c) wijkt dit af, en de calculator toont dan een waarschuwing.

Zwakke basen

Een zwakke base B werkt op dezelfde manier met Kb en [OH⁻]: x = (−Kb + √(Kb² + 4 · Kb · c)) / 2, dan pOH = −log x en pH = 14 − pOH. Voorbeeld: ammoniak 0,1 M, pKb = 4,75: precies [OH⁻] = 1,325 × 10⁻³ M, pOH = 2,878, pH = 11,12. De benadering pOH = ½ · (4,75 + 1) = 2,875 geeft pH 11,125, vaak afgerond op 11,13. Voor een geconjugeerd paar geldt pKa + pKb = 14 (NH₄⁺: pKa = 9,25).

pKa- en pKb-waarden (25 °C)

ZuurpKaBasepKb
Fosforzuur H₃PO₄ (1e stap)2,16Dimethylamine3,27
Waterstoffluoride HF3,20Methylamine3,34
Salpeterigzuur HNO₂3,25Ethylamine3,35
Mierenzuur HCOOH3,75Trimethylamine4,20
Benzoëzuur4,204Ammoniak NH₃4,75
Azijnzuur CH₃COOH4,756Hydrazine N₂H₄5,9
Koolzuur H₂CO₃ (1e stap)6,35Pyridine8,77
Hypochlorigzuur HOCl7,40Aniline9,4
Blauwzuur HCN9,21

Bron: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84e editie (2004), zoals overgenomen in de tabellen E1/E2 van Chemistry LibreTexts. Andere bronnen geven soms licht afwijkende waarden, afhankelijk van de meting (bijv. azijnzuur 4,75 of 4,76).

Veelgestelde vragen

Hoe bereken je de pH van een sterk zuur?

Bij een sterk eenprotonig zuur is [H₃O⁺] gelijk aan de concentratie, dus pH = −log c. HCl 0,01 M heeft pH = −log 0,01 = 2; HCl 0,001 M heeft pH 3.

Hoe vind ik de pH van een zwak zuur?

Exact met de kwadratische formule x = (−Ka + √(Ka² + 4·Ka·c)) / 2 en pH = −log x. Zolang minder dan ongeveer 5 % dissocieert, voldoet de kortere weg pH = ½ · (pKa − log c). Azijnzuur 0,1 M: pH ≈ 2,88.

Hoe zet ik pH om naar pOH en concentratie?

Bij 25 °C geldt pH + pOH = 14, [H₃O⁺] = 10^(−pH) en [OH⁻] = 10^(−pOH). Dus pH 4 betekent [H₃O⁺] = 10⁻⁴ M, pOH = 10 en [OH⁻] = 10⁻¹⁰ M.

Wat is het verschil tussen pKa en Ka?

Ka is de zuurdissociatieconstante, pKa = −log Ka. Hoe lager de pKa, hoe sterker het zuur. Ka = 1,75 × 10⁻⁵ komt overeen met pKa = 4,76. De calculator accepteert beide.

Waarom heeft zeer verdund HCl geen pH van 8?

Omdat water zelf 10⁻⁷ M H₃O⁺ levert. In 10⁻⁸ M HCl komt het grootste deel van het hydronium uit water, en het exacte resultaat is pH 6,98. Een zuur toevoegen kan een oplossing nooit basisch maken.

Is pH + pOH altijd 14?

Alleen bij 25 °C, omdat Kw afhankelijk is van temperatuur. Bij hogere temperaturen is Kw groter en ligt de neutrale pH onder 7. Deze calculator gebruikt Kw = 1,0 × 10⁻¹⁴ (25 °C).

Bronnen en wettelijke basis

Bijgewerkt op:

Vergelijkbare tools