pH 계산기 (산성・염기성 판정)
수소 이온 농도 [H+] 또는 pH 값을 입력하면 pH・pOH・[H+]・[OH-] 값과 산성・중성・염기성 여부를 계산합니다.
pH 스케일 기준표
| pH 범위 | 주변 예시 |
|---|---|
| 0~2 | 위산, 레몬즙 |
| 3~4 | 식초, 탄산음료 |
| 5~6 | 커피, 빗물 |
| 7(중성) | 순수한 물 |
| 8~9 | 바닷물, 베이킹소다 물 |
| 10~11 | 비눗물, 암모니아수 |
| 12~14 | 표백제, 수산화나트륨 수용액 |
사용 팁
- pH는 로그(log) 스케일이기 때문에 pH가 1만 달라도 수소 이온 농도는 10배 차이가 납니다. pH 4는 pH 5보다 10배, pH 3보다 100배 산성이 강한 것입니다.
- 이 도구의 계산은 25℃를 전제로 합니다. 온도가 바뀌면 물의 이온곱(Kw)도 변하기 때문에, 엄밀히는 25℃가 아닌 조건에서는 pH+pOH=14가 성립하지 않을 수 있습니다.
- [H⁺] 농도는 매우 작은 값이 되는 경우가 많으므로, 지수 표기(예: 1.0×10⁻⁷)로 입력・확인하면 이해하기 쉽습니다.
- 주변 액체의 pH가 궁금할 때는 아래의 "pH 스케일 기준표"를 참고하세요.
자주 묻는 질문
pH(수소 이온 지수)는 수용액 속 수소 이온 농도 [H⁺]의 크기를 나타내는 지표로, pH = -log₁₀[H⁺]로 정의됩니다. 0~14 범위로 표시되며, 7이 중성이고 7보다 작을수록 산성, 7보다 클수록 염기성(알칼리성)이 강함을 의미합니다.
25℃의 수용액에서는 pH + pOH = 14라는 관계가 항상 성립합니다(물의 이온곱 Kw = 1.0×10⁻¹⁴에 근거). pH를 알면 14에서 빼는 것만으로 pOH를 구할 수 있으며, 그 반대도 마찬가지입니다.
pH는 로그 스케일이기 때문에 pH가 1 변하면 수소 이온 농도는 10배 변합니다. 예를 들어 pH 3인 용액은 pH 5인 용액보다 수소 이온 농도가 100배(10의 2제곱배) 높아, 그만큼 산성이 강한 것입니다.
순수한 물은 물 분자의 일부가 미세하게 전리되어 [H⁺]와 [OH⁻]가 같은 농도(25℃에서 각각 1.0×10⁻⁷ mol/L)가 됩니다. 이 농도로 계산하면 pH=7이 되며, [H⁺]와 [OH⁻]가 균형을 이루는 상태＝중성의 기준값으로 정해져 있습니다.
여담 ― pH라는 표기는 어디서 유래했을까
pH라는 표기는 1909년 덴마크의 화학자 쇠렌 쇠렌센(Søren Sørensen)이 고안한 것으로, "power of Hydrogen(수소의 힘)" 또는 당시 덴마크어・프랑스어 표기에서 유래한 "potentia Hydrogenii"(라틴어로 "수소의 힘")의 머리글자를 딴 것으로 알려져 있습니다. 그는 맥주 양조 품질을 관리하는 연구소(칼스버그 연구소)에서 일했으며, 발효 관리를 위한 간편한 산성도 지표가 필요했던 것이 pH 개념 탄생의 계기가 되었습니다.
초기 pH의 정의는 수소 이온 농도 자체를 직접 다루었지만, 너무 작은 수치(0.0000001과 같은)를 다루기 어렵다는 실무상의 이유로, 로그를 취해 0~14라는 다루기 쉬운 정수에 가까운 범위로 압축하는 방법이 고안되었습니다. 이처럼 "로그를 취해 자릿수 차이를 다루기 쉽게 만드는" 발상은 지진 규모나 소리 크기(데시벨) 등 다른 과학 분야에서도 널리 활용되는 방법입니다.
오늘날에는 pH 시험지와 pH 미터(전극을 이용해 전위차로부터 pH를 산출하는 기기)가 널리 보급되어, 수질 검사・식품 가공・수영장 수질 관리・토양 진단 등 화학 실험실을 벗어난 일상생활의 다양한 장면에서 pH라는 지표가 계속 활용되고 있습니다.