什麼是溶度積(Ksp)?
溶度積常數 Ksp 是微溶性離子固體在水中溶解時的平衡常數。對於以 AaBb → a A + b B 形式溶解的鹽類,固體本身不計入表達式中,Ksp 等於各溶解離子濃度依其化學計量係數取冪後的乘積。Ksp 越小代表溶解度越低;Ksp 越大則代表該鹽類越容易溶解。
如何使用本計算器
請輸入陽離子 \([A]\) 與陰離子 \([B]\) 的平衡濃度(單位 mol/L),以及由平衡溶解方程式得出的化學計量係數 \(a\) 與 \(b\)。本工具會回傳 Ksp、各離子項以及 pKsp。以 AgCl 這類簡單的 1:1 鹽類為例,兩個係數都是 1;而 Mg(OH)2 的陽離子係數為 1,陰離子(OH)係數為 2。
公式說明
$$K_{sp} = [A]^{a} \cdot [B]^{b}$$每個離子濃度的指數,就是每一個化學式單位所產生該離子的莫耳數。由於純固體的活性為 1,因此它永遠不會出現在式子裡。計算結果為一個無因次的數值(依慣例,濃度以 1 mol/L 標準狀態為基準)。
實例演算
以 Ag2CrO4 → 2 Ag + CrO4 為例。假設 \([Ag] = 2 \times 10^{-4}\) mol/L(\(a = 2\))、\([CrO_4] = 1 \times 10^{-4}\) mol/L(\(b = 1\)),則 $$K_{sp} = (2\times10^{-4})^{2} \times (1\times10^{-4}) = 4\times10^{-8} \times 1\times10^{-4} = 4\times10^{-12}$$因此 pKsp \(\approx 11.4\)。
常見問題
Ksp 有單位嗎?依照現代使用活性的慣例,Ksp 是無因次的,因為每個濃度都已除以 1 mol/L 的標準狀態。
Ksp 與 Q 有什麼差別?Q(反應商)可使用任意濃度計算;Ksp 則使用平衡(飽和)濃度。當 \(Q > K_{sp}\) 時會產生沉澱;當 \(Q < K_{sp}\) 時溶液尚未飽和。
可以直接用莫耳溶解度計算嗎?可以——先以莫耳溶解度 \(s\) 表示每個離子濃度,再代入即可。本計算器則是直接使用你所提供的離子濃度進行運算。