電離百分率計算機
通過從 Ka 和初始濃度計算弱酸的電離百分率、氫離子濃度和 pH,求弱酸的解離程度。
mol/L
Fraction of the weak acid that has dissociated
1.33%
ionizedIonized
1.3%
Un-ionized
98.7%
- 1
Discriminant (Ka² + 4·Ka·C0)
0.000018² + 4 × 0.000018 × 0.1 = 0.0000072 - 2
√(discriminant)
√(0.0000072) = 0.00268334 - 3
[H⁺] concentration (x)
(−0.000018 + 0.00268334) ÷ 2 = 0.001333Positive root of the quadratic Ka·(C0 − x) = x². - 4
Percent ionization
(0.001333 ÷ 0.1) × 100 = 1.333
此計算機如何運作?
對於弱酸,求解 x² + Ka·x − Ka·C0 = 0 得 x = [H⁺] = (−Ka + √(Ka² + 4·Ka·C0)) / 2。電離百分率為 (x / C0) × 100,pH = −log10(x)。Ka 越大或初始濃度 C0 越低,電離百分率越高。
公式
How this is calculated
弱酸 HA 在水中部分解離:HA ⇌ H⁺ + A⁻。平衡表達式為 Ka = x² / (C0 − x),其中 x 是 H⁺(以及 A⁻)的平衡濃度,Ka 是酸解離常數,C0 是初始酸濃度(mol/L)。此計算機求解完整的二次方程,而非使用簡化假設 C0 − x ≈ C0,因此即使電離顯著時也能保持準確。
重新排列 Ka·(C0 − x) = x² 得 x² + Ka·x − Ka·C0 = 0,其正根為 x = (−Ka + √(Ka² + 4·Ka·C0)) / 2。該根等於 [H⁺]。電離百分率是解離分率,(x / C0) × 100,pH = −log10([H⁺])。環形圖將初始濃度分為電離(x)和未電離(C0 − x)部分。
假設:純水中 25 °C 下的單一一元弱酸,理想行為(活度≈濃度),忽略水的自電離,這在 [H⁺] 遠大於 1×10⁻⁷ mol/L 時有效。Ka 和 C0 均必須為正數。隨著 C0 減小或 Ka 增大,電離百分率趨向 100%。
常見問題
近似假設 x 相對於 C0 很小。當電離超過約 5%(稀溶液或較大 Ka)時,該假設失效,因此此工具求解精確的二次方程以獲得可靠結果。
根據勒沙特列原理,稀釋使平衡向更多解離的方向移動。雖然 [H⁺] 下降,但隨著 C0 減小,電離的酸分子比例上升。
不。忽略水的自電離,在 [H⁺] 遠高於 1×10⁻⁷ mol/L 時這是準確的。對於極稀或非常弱的酸,真實 pH 將稍微接近 7。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 電離百分率計算機 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/percent-ionization-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "電離百分率計算機." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/percent-ionization-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "電離百分率計算機," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/percent-ionization-calculator
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