同離子效應計算器的作用
同離子效應是指當溶液中已經含有某種微溶離子化合物自身的一種離子時，該化合物溶解度的下降。本計算器接受鹽的溶度積（Ksp）、其離子化學計量數，以及已溶解的共同（同名）離子的莫耳濃度，並回傳被抑制的莫耳溶解度 s′ — 也就是該鹽仍能溶解的量。它還會給出純水中的溶解度以供比較，讓你清楚看到共同離子將平衡推向未溶解固體的力道有多大。
使用方法
輸入鹽的 Ksp（接受如 1.8e-10 的科學記數法）。對於鹽 MxAy，設定陽離子係數 x 與陰離子係數 y — 對 AgCl 兩者皆為 1；對 CaF2 取 x = 1、y = 2。輸入已存在離子的莫耳濃度，然後選擇該共同離子是陽離子還是陰離子。結果會顯示被抑制的溶解度，以及它比純水中小多少倍。
公式解析
鹽依其平衡溶解，而溶度積固定了離子濃度之積：
$$K_{sp} = [M^{n+}]^x\,[A^{m-}]^y$$
在純水中，每個化學式單位釋放 x 個陽離子與 y 個陰離子時，莫耳溶解度為
$$s = \left( \frac{ K_{sp} }{ x^x\,y^y } \right)^{1/(x+y)}$$
當共同離子已以濃度 C 存在時，該離子的濃度主要由 C 決定，而非由正在溶解的鹽決定（勒沙特列原理）。假設加入的離子佔主導 — 即 C 遠大於溶解所貢獻的額外量 — 則對於共同陰離子，被抑制的溶解度為
$$s' = \left( \frac{ K_{sp} }{ x^x\,C^y } \right)^{1/x}$$
而對於共同陽離子則為
$$s' = \left( \frac{ K_{sp} }{ C^x\,y^y } \right)^{1/y}$$
計算範例
氯化銀（AgCl，x = 1，y = 1）的 Ksp = 1.8 × 10−10。在純水中其溶解度為 s = √(1.8 × 10−10) ≈ 1.34 × 10−5 mol/L。現在將其溶於 0.10 M 的氯化鈉中，使共同陰離子 Cl− 已達 0.10 M：
$$s' = \frac{ 1.8\times10^{-10} }{ 0.10 } = 1.8\times10^{-9}\ \text{M}$$
氯離子背景使氯化銀的溶解度降低約 7,450 倍 — 從約 1.3 × 10−5 M 降到 1.8 × 10−9 M。
常見問題
為什麼加入共同離子會降低溶解度？ 根據勒沙特列原理，提高某種產物離子的濃度會使溶解平衡向未溶解固體方向移動，因此溶解的鹽更少。離子濃度之積必須仍等於 Ksp，所以若一種離子被迫升高，另一種就必須下降。
這是否假設共同離子的濃度遠高於正在溶解的鹽？ 是的。它採用標準近似，即加入的共同離子濃度 C 決定該離子的總濃度；只要 C 遠大於鹽被抑制的溶解度（通常情況），該近似便準確。當 C 與純水中的溶解度相當時，請將結果視為一個接近的估計值。
共同離子濃度應輸入哪個數值？ 使用由另一種完全可溶來源提供的同名離子的莫耳濃度。對於 0.10 M NaCl 中的 AgCl，共同離子是濃度為 0.10 M 的 Cl−；對於 0.20 M Pb(NO3)2 中的 PbCl2，共同離子是濃度為 0.20 M 的 Pb2+。
