
【化】 ion product; ionic product
離子積(Ionic Product)是溶液化學中的重要概念,指在特定溫度下,電解質溶液中所有離子濃度(以化學計量數為指數)的乘積。該術語在漢英詞典中對應"Ion Product"或"Ionic Product",常見于溶解平衡與酸堿平衡的研究中。
對于通式為 ( A_aBb rightleftharpoons aA^{m+} + bB^{n-} ) 的溶解平衡,其離子積表達式為: $$ K{ip} = [A^{m+}]^a cdot [B^{n-}]^b $$ 該公式量化了溶液中離子濃度的動态平衡關系,適用于難溶電解質和弱電解質的解離分析(參考來源:《化學原理》第9版)。
水的離子積 ( K_w ) 是最經典案例,表達式為 ( K_w = [H^+][OH^-] )。25℃時 ( K_w = 1.0 times 10^{-14} ),該數值隨溫度升高而增大(參考來源:IUPAC Gold Book)。
通過比較實際離子積 ( Q ) 與溶度積 ( K_{sp} ) 可預測沉澱生成:
不同于平衡常數 ( K_{sp} ),離子積數值具有顯著溫度敏感性。例如水在100℃時 ( K_w = 5.5 times 10^{-13} ),較常溫增加約55倍(參考來源:CRC Handbook of Chemistry and Physics)。
離子積是描述溶液中某種難溶電解質離子濃度幂次乘積的物理量,常用于分析沉澱溶解平衡。其核心要點如下:
1. 定義與公式 對于通式為 ( A_mB_n ) 的難溶電解質,其溶解平衡為: $$ A_mB_n(s) rightleftharpoons mA^{n+}(aq) + nB^{m-}(aq) $$ 離子積表達式為: $$ Q = [A^{n+}]^m cdot [B^{m-}]^n $$ 其中 ([A^{n+}]) 和 ([B^{m-}]) 分别表示離子的瞬時濃度。
2. 與溶度積((K_{sp}))的關系
3. 應用場景
4. 注意事項
例如,常溫下 (AgCl) 的 (K{sp} = 1.8 times 10^{-10}),若溶液中 ([Ag^+] = 0.01 text{mol/L})、([Cl^-] = 0.02 text{mol/L}),則 (Q = 0.01 times 0.02 = 2 times 10^{-4} > K{sp}),此時會析出AgCl沉澱。
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