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📚 Equilibrium Concentration Ice 計算機

專業免費的 Equilibrium Concentration Ice 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.001333 mol/L
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是平衡濃度計算器?

這個工具運用化學課常見的 ICE 表格法(Initial 起始、Change 變化、Equilibrium 平衡)來求解化學平衡問題。只要輸入平衡常數 Kc 與起始濃度 C₀,它就能求出滿足平衡式 K_c = ((x^{2}) ÷ (C_0 - x)) 的反應位移量 x。算出 x 之後,工具會進一步回報反應物與生成物的平衡濃度,以及解離百分率。

使用方法

輸入平衡常數 Kc(例如醋酸為 1.8×10^{-5}),再輸入起始濃度 C₀(單位 mol/L)。計算器會回傳 x、平衡時反應物濃度(C_0 - x)、平衡時生成物濃度(x),以及解離百分率(((x) ÷ (C_0)) × 100)。它採用完整的二次方程式求解,而非「小 x 近似法」,因此即使在解離程度很大的情況下也能維持準確。

公式說明

以 HA ⇌ H⁺ + A⁻ 這類反應為例,假設起始時只有反應物、濃度為 C₀ 且無生成物,ICE 表格在平衡時可得反應物濃度為(C_0 - x)、每種生成物濃度為 x。將這些值代入 K_c = (([H^+][A^-]) ÷ ([HA])),即得 K_c = ((x^{2}) ÷ (C_0 - x))。整理後可寫成二次方程式 x^{2} + K_c· x - K_c·C_0 = 0,其正根為

x = ((-K_c + \sqrt{K_c^{2} + 4 K_c C_0}) ÷ (2))

。

實例演算

取 K_c = 1.8×10^{-5}、C_0 = 0.10 mol/L。則

K_c^{2} + 4K_c·C_0 = 3.24×10^{-10} + 7.2×10^{-6} ≈ 7.2×10^{-6}

其平方根約為 2.683×10^{-3},因此

x = ((-1.8×10^{-5} + 2.683×10^{-3}) ÷ (2)) ≈ 1.333×10^{-3} mol/L

解離百分率約為 1.33%。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

這是否假設 1→2 的化學計量比?
是的——式子 \(\frac{x^{2}}{\text{C}_0 - x}\) 對應的是一個反應物解離成兩個生成物單元(各為濃度 x)的情況,這也是教科書中最常見的範例。
為什麼要解二次方程式,而不直接用近似法?
當解離程度超過約 5% 時,「小 x 捷徑」(\(x \approx \sqrt{\text{K}_c\cdot\text{C}_0}\))就會失準;而二次方程式在任何情況下都成立。
應該使用什麼單位?
請使用一致的莫耳濃度(mol/L)。在此情境下 Kc 為無因次量。