什麼是溶解度求 Ksp 計算器?
這個計算器能由微溶離子鹽的莫耳溶解度 \(s\) 求出其溶解度積常數(Ksp)。它適用於任何通式為 AnBm 的鹽類——也就是每一個化學式單位溶解後會解離出 \(n\) 個陽離子與 \(m\) 個陰離子。這是一項通用的化學工具,世界各地皆可使用,不受任何國家或地區的規範限制。
使用方法
先輸入以 mol/L 為單位的莫耳溶解度 \(s\)(例如 \(1.3\times10^{-4}\) 可寫成 1.3e-4),接著依照化學式 AnBm 輸入陽離子的下標 \(n\) 與陰離子的下標 \(m\)。計算器會回傳 Ksp,並列出個別的陽離子項與陰離子項。
公式解析
當 AnBm 溶解時:\(\text{A}_n\text{B}_m \rightarrow n\,\text{A}^{m+} + m\,\text{B}^{n-}\)。若莫耳溶解度為 \(s\),則 \([\text{A}] = n\cdot s\)、\([\text{B}] = m\cdot s\)。溶解度積即為各離子濃度分別取其化學計量係數次方後的乘積:
$$K_{sp} = \left(n\cdot s\right)^{n} \times \left(m\cdot s\right)^{m}$$
範例演算
以 CaF₂(1:2 型鹽類,\(n=1\)、\(m=2\))為例,\(s = 1.3\times10^{-4}\) mol/L:陽離子項 \(= (1\cdot s)^1 = 1.3\times10^{-4}\),陰離子項 \(= (2\cdot s)^2 = (2.6\times10^{-4})^2 = 6.76\times10^{-8}\)。因此 $$K_{sp} = 1.3\times10^{-4} \times 6.76\times10^{-8} \approx 8.79\times10^{-12}$$ 與教科書數值相符。
常見問題
Ksp 的單位是什麼?習慣上 Ksp 視為無因次(無單位),不過其中的濃度是以 mol/L 計。
AgCl 的 n 與 m 各是多少?AgCl 是 1:1 型鹽類,所以 \(n = 1\)、\(m = 1\),得 \(K_{sp} = s^2\)。
那 Ag₂CO₃ 呢?它是 2:1 型鹽類(\(n = 2\)、\(m = 1\)):\(K_{sp} = (2s)^2(s) = 4s^3\)。