這個電離度計算器能幫你做什麼
這個計算器可以算出弱酸或弱鹼在溶液中達到平衡時,實際上有多少比例發生了電離(解離)。弱電解質只會部分解離成離子,因此解離的比例——以百分比表示——就能告訴你這個弱酸或弱鹼在特定條件下表現得有多「強」。工具只需要兩個數值:你一開始配製的濃度,以及平衡時尚未電離的分子濃度。
你需要輸入的數值
- 初始濃度(mol/L):尚未發生任何電離前,酸或鹼的總起始濃度。
- 平衡濃度(mol/L):反應達到平衡後,仍維持完整(未電離)物種的濃度。
這兩個數值的差,就是已經電離掉的量。兩者都必須以「莫耳濃度(mol/L)」輸入,單位才能正確相消。
計算公式
計算器採用一條直接明瞭的方程式:
$$\text{電離百分比} = \frac{\text{初始濃度} - \text{平衡濃度}}{\text{初始濃度}} \times 100\%$$它同時會回報電離濃度=初始濃度 − 平衡濃度,也就是已解離物種的量(mol/L)。整個過程不需要任何平衡常數(Ka 或 Kb)——你只要直接提供平衡濃度即可。
範例試算
假設你將醋酸溶解到初始濃度為 0.100 mol/L。達到平衡時,量測到未電離的醋酸濃度為 0.0987 mol/L(注意平衡濃度必須小於初始濃度,因此這裡採用合理的數值)。
- 電離濃度 = \(0.100 - 0.0987 = 0.0013\) mol/L
- 電離百分比 = \((0.0013 \div 0.100) \times 100\% = \) 1.3%
由此可知,只有大約 1.3% 的醋酸分子發生解離——這正好印證了它是一種弱酸。
常見問題
電離百分比和解離度是同一回事嗎?是的。解離度(通常寫成 α)就是電離百分比除以 100——只是改用小數表示,而非百分比。
強酸可以用這個計算器嗎?可以,但強酸幾乎會完全電離,因此平衡濃度會趨近於零,計算結果也會接近 100%。這個工具最適合用於電離不完全的弱酸與弱鹼。
為什麼算出來會超過 100% 或低於 0%?這代表你的平衡濃度大於初始濃度,或者出現了負值。請再次確認輸入數值——平衡濃度必須小於初始濃度,而且兩者都應為正數。