什麼是離子強度?
離子強度(I)用來衡量溶液中所有離子的總濃度,並依各離子電荷的平方加以加權。它在電化學、分析化學以及描述活度係數的德拜—休克爾(Debye–Hückel)理論中都是關鍵物理量。由於高價離子對溶液行為的影響遠大於一價離子,因此公式中電荷以平方的形式出現。
公式解析
離子強度的計算公式為:
其中加總涵蓋溶液裡的每一種離子。對每一種離子而言,c_i 是它的莫耳濃度(mol/L),z_i 則是它的電荷數(例如 Na⁺ 為 +1、Cl⁻ 為 −1、Ca²⁺ 為 +2)。每一項都是濃度乘以電荷的平方,最後再將總和乘以二分之一。要注意的是,由於電荷取了平方,正負號並不影響結果。
如何使用本計算器
輸入溶液中每一種離子的莫耳濃度與整數電荷(最多四種)。沒有用到的列,把濃度留為 0 即可。計算器會回傳以 mol/L 為單位的離子強度,並一併顯示加總項 \sum c_i z_i^2。
實例演算
以 0.1 M 的 NaCl 為例,它會解離成 0.1 M 的 Na⁺(z = +1)與 0.1 M 的 Cl⁻(z = -1)。因此
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
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📊 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。
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