水素イオン指数
pKw と 0.1 mol/L の水酸化ナトリウム水溶液のpHが、0 °Cから60 °Cの温度範囲でそれぞれどのように変化するかを表に示す。
水酸化ナトリウム水溶液のpHの値は、0 °Cのときの方が60 °Cのときよりも1.9高い。これは、中性のpHが温度により異なるためである。温度が低いほど水溶液のアルカリ性が強くなることを示しているわけではない。pKw = pH + pOH の関係を使ってpOHを計算すると、表の温度範囲では1.1の一定値になる。この値は、水酸化ナトリウムのモル濃度 0.1 mol/L から求めた値 pOH = −log10 0.1 = 1.0 にほぼ等しい。
pH = −log10 0.01 = 2
硝酸や過塩素酸など、他の一塩基酸(分子一個当たり水素イオンを一個放出する酸)の強酸の場合も、酸のモル濃度 CHA が 10 – 10 mol/L の範囲にあるなら、塩酸と同様にpHを計算できる。溶質が強酸ではなく弱酸の場合は、後述するように、酸解離平衡を考慮する必要がある。
硫酸は二塩基酸(分子一個当たり水素イオンを二個まで放出できる酸)なので、硫酸の濃度が十分に低いとき (10 – 10 mol/L) には、水素イオン濃度 [H] は硫酸の濃度 CH2SO4 の2倍にほぼ等しい。硫酸の濃度が比較的高いとき (10 – 10 mol/L) には、2段目の解離がほとんど起こらないので、[H] は CH2SO4 にほぼ等しい。濃度が中くらい (10 – 10 mol/L) の硫酸の [H] を求める計算式は、2段目の解離が部分的に起こるので、少し複雑である。
25 °Cにおける飽和水溶液のモル濃度は 20.3×10 mol/L である。
pOH = −log10(2×20.3×10) = 1.4
pH = 14.00 − 1.4 = 12.6