水離子積英文解釋翻譯、水離子積的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 ionic product of water

分詞翻譯：

水的英語翻譯：

Adam's ale; Adam's wine; liquid; water
【化】 water
【醫】 a.; Aq.; aqua; aquae; eau; hydr-; hydro-; hydrogen monoxide; water
【經】 water

離子積的英語翻譯：

【化】 ion product; ionic product

專業解析

水離子積（Ionic Product of Water）是描述純水中氫離子（H⁺）和氫氧根離子（OH⁻）濃度乘積的熱力學常數，通常用符號Kw 表示。其定義為：

$$ Kw = [text{H⁺}][text{OH⁻}] $$

在标準溫度（25°C）下，水的離子積為1.0 × 10⁻¹⁴（mol²/L²），此時純水呈中性，氫離子與氫氧根離子濃度相等，均為1.0 × 10⁻⁷ mol/L。

關鍵特性與科學解釋

溫度依賴性
水的離子積隨溫度升高而增大。例如，在0°C時，Kw約為1.1 × 10⁻¹⁵；而在100°C時，Kw約為5.5 × 10⁻¹³。這是因為水的電離是吸熱過程，升溫會促進電離。
酸堿平衡的基準
Kw是判斷溶液酸堿性的核心依據。若溶液中[H⁺] > [OH⁻]，則溶液呈酸性；反之則為堿性。該原理在酸堿滴定和緩沖溶液設計中具有重要應用。
離子活度與濃度關系
嚴格的熱力學表達中，Kw應基于離子活度而非濃度。但在稀溶液中，活度系數接近1，可直接用濃度計算。

學術參考與權威來源

水的離子積常數定義與溫度依賴關系參考自國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）發布的《化學術語綱要》。
其在酸堿平衡中的應用案例可參見《物理化學》（Atkins著，牛津大學出版社）第7章内容。

網絡擴展解釋

水的離子積（通常表示為( K_w )）是描述水自身電離平衡的重要常數，其定義和相關特性如下：

1. 基本定義

水的離子積是指水中氫離子（( text{H}^+ )）和氫氧根離子（( text{OH}^- )）濃度的乘積，公式為：
$$ K_w = [text{H}^+][text{OH}^-] $$
這裡的濃度單位為物質的量濃度（mol/L）。即使在酸、堿或中性溶液中，隻要溫度不變，( K_w )的值保持不變。

2. 水的電離過程

水是一種極弱的電解質，可發生微弱自發電離：
$$ text{H}_2text{O} rightleftharpoons text{H}^+ + text{OH}^- $$
或更精确地寫為：
$$ text{H}_2text{O} + text{H}_2text{O} rightleftharpoons text{H}_3text{O}^+ + text{OH}^- $$
電離達到平衡時，( K_w )由平衡常數推導而來。

3. 溫度依賴性

唯一影響因素：( K_w )僅與溫度相關。
溫度升高：水的電離是吸熱過程，升溫會促進電離，導緻( K_w )增大。例如：
- 25℃時，( K_w = 1.0 times 10^{-14} )；
- 100℃時，( K_w approx 5.5 times 10^{-13} )。

4. 應用與意義

判斷溶液酸堿性：純水中( [text{H}^+] = [text{OH}^-] = 1 times 10^{-7} , text{mol/L} )（25℃）。
廣義適用性：在酸性或堿性溶液中，( [text{H}^+] )和( [text{OH}^-] )雖不相等，但乘積仍為( K_w )。
其他電解質：離子積概念也適用于弱酸、弱堿和鹽類的水解平衡。

5. 常見誤解澄清

離子積與溶度積（( K_{sp} )）：前者描述水的電離，後者用于難溶電解質的溶解平衡。
非純水體系：向水中加入酸或堿會改變( [text{H}^+] )和( [text{OH}^-] )，但( K_w )僅由溫度決定。

水的離子積是化學平衡的核心概念之一，反映了水自身電離的特性。其數值的穩定性（在固定溫度下）為溶液中酸堿濃度的計算提供了基礎，尤其在pH值計算和緩沖溶液研究中至關重要。