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同离子效应的种类及原理

2022.5.18

同离子效应有两种,一种是降低弱电解质的电离度;另一种是降低原电解质的溶解度,这种效应对于微溶电解质特别显著,在化学分析中应用很广。

降低原理

在弱电解质溶液中加入含有与该弱电解质具有相同离子的强电解质,从而使弱电解质的解离平衡朝着生成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的解离度降低的效应称为同离子效应。

例如,在醋酸溶液中加入醋酸钠,由于醋酸钠是强电解质、在水中全部电离成钠离子和醋酸离子,溶液中醋酸离子浓度增大,大量的醋酸离子同氢离子结合成醋酸分子,使醋酸的电离平衡向左移动。因此, 醋酸的电离度减小,溶液中氢离子浓度降低。在弱碱溶液中加入弱碱盐,例如,在氨水中加入氯化铵,也存在同离子效应。 

溶解度降低

在沉淀溶解平衡中,同离子效应是指向难溶沉淀物的溶液中加入含相同离子的强电解质,导致沉淀增多。

对此现象可以这样来理解:难溶电解质的溶解和沉淀是一种动态平衡,所以溶液中有关离子浓度的乘积是一个常数--溶度积。例如[A][B]=Ksp=常数c,假定原来单纯的AB的饱和溶液中,A=B;加了含有A或者B的可溶性盐后,B大大增加,常数c不变,因为A=Ksp / B,所以A大大降低,它无处可去,只有沉淀。A降低就意味着AB的溶解度下降了。从溶解平衡角度来解释,A +B= AB ↓ ,当B离子增加时,平衡被打破,反应向右进行。

例如,硫酸钡饱和溶液中,存在如下平衡:+=在上述饱和溶液中加入氯化钡,由于氯化钡完全电离,溶液中突然增大,>Ksp,原来的平衡遭到破坏,大于溶解在纯水中的钡离子浓度,而平衡向右移动,析出沉淀。当溶液中再次建立新的平衡,硫酸钡的溶解度可用新的平衡状态下的来量度。因此氯化钡溶液中的溶解度比在纯水中要小。即加入含相同离子的强电解质氯化钡使难溶盐的溶解度降低。


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