離子積常數英文解釋翻譯、離子積常數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 ion-product constant

分詞翻譯：

離子積的英語翻譯：

【化】 ion product; ionic product

常數的英語翻譯：

constant; invariable
【計】 C
【化】 constant
【醫】 constant
【經】 constant

專業解析

離子積常數（Ion Product Constant），在化學中特指溶度積常數（Solubility Product Constant），是描述難溶電解質在水溶液中達到溶解-沉澱平衡狀态時，其離子濃度幂次方乘積的常數。以下是詳細解釋：

一、基本概念

定義
離子積常數（( K{sp} )）表示難溶電解質（如 ( ce{BaSO4} )、( ce{AgCl} )）在其飽和溶液中，各離子濃度（以化學計量數為指數）的乘積。例如：

[ ce{AgCl(s) <=> Ag^+(aq) + Cl^-(aq)} quad K{sp} = [ce{Ag^+}][ce{Cl^-}] ] 其中 ( [ce{Ag^+}] ) 和 ( [ce{Cl^-}] ) 為平衡時的離子濃度（單位：mol/L）。
與離子積（Q）的區别
- 離子積（Q）：任意狀态下離子濃度的乘積，用于判斷反應方向。
- 離子積常數（( K_{sp} )）：僅針對飽和溶液，是 ( Q ) 的特例（( Q = K_{sp} ) 時平衡）。

二、數學表達式與計算

對于通式：

[ ce{A_mBn(s) <=> m A^{n+}(aq) + n B^{m-}(aq)} ]

其溶度積常數為：

[ K{sp} = [ce{A^{n+}}]^m [ce{B^{m-}}]^n ]

示例：

( ce{CaF2} )：( K_{sp} = [ce{Ca^{2+}}][ce{F^-}] )
( ce{Fe(OH)3} )：( K_{sp} = [ce{Fe^{3+}}][ce{OH^-}] )

三、核心應用：判斷沉澱生成與溶解

通過比較 ( Q ) 與 ( K_{sp} )：

( Q < K_{sp} )：溶液未飽和，沉澱溶解。
( Q = K_{sp} )：飽和溶液，平衡狀态。
( Q > K_{sp} )：過飽和，沉澱生成。

實例：

若 ( [ce{Ag^+}] = 10^{-3} , text{mol/L} ) 和 ( [ce{Cl^-}] = 10^{-4} , text{mol/L} )（( K{sp, ce{AgCl}} = 1.8 times 10^{-10} )），則：

[ Q = (10^{-3})(10^{-4}) = 10^{-7} > K{sp} ]

結論：生成 ( ce{AgCl} ) 沉澱。

四、英文術語對照

離子積常數：Ion Product Constant
溶度積常數：Solubility Product Constant
溶解平衡：Dissolution Equilibrium
飽和溶液：Saturated Solution

五、實際意義

指導分離提純：利用不同物質 ( K_{sp} ) 差異分離離子（如沉澱法除雜質）。
解釋自然現象：如鐘乳石形成（( ce{CaCO3} ) 沉澱與溶解平衡）。
醫學應用：腎結石成因分析（尿液中鈣鹽 ( K_{sp} ) 超标）。

參考資料：

北京師範大學《無機化學》電子版（鍊接）
IUPAC化學術語數據庫（鍊接）
Khan Academy溶解度平衡課程（鍊接）

網絡擴展解釋

離子積常數是化學中描述溶液中離子濃度乘積的重要參數，主要用于判斷溶解平衡狀态。以下是詳細解釋：

1.定義與公式

離子積常數（常用符號為Q或IP）表示在任意溶液中，難溶電解質的離子濃度按化學計量數幂次方的乘積。以難溶鹽AB的溶解平衡為例：
$$ AB{(s)} rightleftharpoons A^+{(aq)} + B^-{(aq)} $$
其溶度積常數（Ksp）為飽和溶液中的離子積：
$$ K{sp} = [A^+][B^-] $$
而離子積（Q）是任意狀态下的濃度乘積，不一定是飽和狀态。

2.判斷溶解平衡

通過比較離子積（Q）與溶度積（Ksp）可判斷溶液狀态：

Q < Ksp：溶液未飽和，固體繼續溶解。
Q = Ksp：達到動态平衡，溶液飽和。
Q > Ksp：溶液過飽和，将有沉澱生成。

3.影響因素

溫度：Ksp隨溫度變化（多數情況下溫度升高，Ksp增大）。
離子強度：高濃度其他離子可能通過活度系數影響實際表現（但Ksp本身是熱力學常數，僅與溫度相關）。

4.應用場景

沉澱分析：預測混合溶液是否産生沉澱（如污水處理中重金屬去除）。
溶解度計算：通過Ksp推導難溶物質的溶解度（如CaCO₃的溶解度為$sqrt{K_{sp}}$）。
藥物制備：控制藥物成分溶解度以避免結晶析出。

5.與水離子積（Kw）的區别

水的離子積常數Kw（$$ K_w = [H^+][OH^-] = 1 times 10^{-14} text{（25℃）} $$）是特例，描述水的自偶電離平衡，與一般溶度積的物理意義不同。

示例

若将0.01 M的AgNO₃與NaCl溶液混合，計算AgCl是否沉澱（已知AgCl的Ksp=1.8×10⁻¹⁰）：
$$ Q = [Ag^+][Cl^-] = (0.01)(0.01) = 1 times 10^{-4} $$
由于Q > Ksp，AgCl沉澱會生成。

通過離子積常數，可系統分析溶解與沉澱的動态過程，廣泛應用于化學、環境科學和材料工程等領域。