同離子效應
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英文名稱:
common ion effect
同離子效應有兩種,一種是降低弱電解質(zhì)的電離度;另一種是降低原電解質(zhì)的溶解度。即,在電解質(zhì)1的飽和溶液中,加入和電解質(zhì)1有相同離子的強電解質(zhì)2,因而降低電解質(zhì)1的溶解度的效應叫同離子效應。這種效應對于微溶電解質(zhì)特別顯著,在化學分析中應用很廣。
對此現(xiàn)象可以這樣來理解:難溶電解質(zhì)的溶解和沉淀是一種動態(tài)平衡,所以溶液中有關(guān)離子的濃度的(某種!)乘積是個常數(shù)--溶度積。例如[BiO+][Cl-]=Ksp=常數(shù)c,假定原來單純的BiOCl的飽和溶液中,[BiO+]=[Cl-];加了NaCl后,[Cl-]大大增加,但是常數(shù)c仍然得滿足,所以必然是[BiO+]大大降低,它無處可去,只有沉淀![BiO+]降低就意味著BiOCl的溶解度下降了。
上面提到的降低弱電解質(zhì)的電離度的原理類推。
在弱電解質(zhì)溶液中加入含有與該弱電解質(zhì)具有相同離子的強電解質(zhì),從而使弱電解質(zhì)的解離平衡朝著生成弱電解質(zhì)分子的方向移動,弱電解質(zhì)的解離度降低的效應稱為同離子效應。
①使弱電解質(zhì)電離度減小 例如,在醋酸溶液中加入醋酸鈉,由于醋酸鈉是強電解質(zhì)、在水中全部電離成Na+和Ac-,溶液中Ac-濃度增大,大量的Ac-同H+結(jié)合成醋酸分子,使醋酸的電離平衡向左移動
因此, 醋酸的電離度減小,溶液中H+濃度降低。在弱堿溶液中加入弱堿鹽,例如,在氨水中加入氯化銨,也存在同離子效應。有同離子效應時計算氫離子濃度的一般公式為:
式中Kα為弱酸的電離常數(shù),c為濃度。同理可得:
式中Kb為弱堿的電離常數(shù)。
②使難溶鹽溶解度降低 例如,硫酸鋇飽和溶液中,存在如下平衡:
在上述飽和溶液中加入氯化鋇,由于氯化鋇完全電離,溶液中[Ba2+]突然增大,[Ba2+]>KSP,原來的平衡遭到破壞,>KSP時,[Ba2+]大于BaSO4溶解在純水中的鋇離子濃度,而平衡向左移動,析出BaSO4沉淀。當溶液中再次建立新的平衡,即[Ba2+]則小于BaSO4溶解在純水中的硫酸根濃度,硫酸鋇的溶解度可用新的平衡狀態(tài)下的來量度。因此BaSO4在BaCl2溶液中的溶解度比在純水中要小。即加入含相同離子的強電解質(zhì)BaCl2使難溶鹽BaSO4的溶解度降低。同離子效應也可以降低易溶電解質(zhì)的溶解度。例如,在飽和的NaCl溶液中加入濃鹽酸或通入氯化氫氣體,也可以使NaCl晶體析出
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