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同离子效应

王朝百科·作者佚名  2009-12-04  
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同离子效应

同离子效应英文名称:

common ion effect

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。即,在电解质1的饱和溶液中,加入和电解质1有相同离子的强电解质2,因而降低电解质1的溶解度的效应叫同离子效应。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。

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的浓度的(某种!)乘积是个常数--溶度积。例如[BiO+][Cl-]=Ksp=常数c,假定原来单纯的BiOCl的饱和溶液中,[BiO+]=[Cl-];加了NaCl后,[Cl-]大大增加,但是常数c仍然得满足,所以必然是[BiO+]大大降低,它无处可去,只有沉淀![BiO+]降低就意味着BiOCl的溶解度下降了。

上面提到的降低弱电解质的电离度的原理类推。

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。

①使弱电解质电离度减小 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Na+和Ac-,溶液中Ac-浓度增大,大量的Ac-同H+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H+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。有同离子效应时计算氢离子浓度的一般公式为:

同离子效应

式中Kα为弱酸的电离常数,c为浓度。同理可得:

同离子效应

式中Kb为弱碱的电离常数。

②使难溶盐溶解度降低 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[Ba2+]突然增大,[Ba2+]>KSP,原来的平衡遭到破坏,>KSP时,[Ba2+]大于BaSO4溶解在纯水中的钡离子浓度,而平衡向左移动,析出BaSO4沉淀。当溶液中再次建立新的平衡,即[Ba2+]则小于BaSO4溶解在纯水中的硫酸根浓度,硫酸钡的溶解度可用新的平衡状态下的来量度。因此BaSO4在BaCl2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BaCl2使难溶盐BaSO4的溶解度降低。同离子效应也可以降低易溶电解质的溶解度。例如,在饱和的NaCl溶液中加入浓盐酸或通入氯化氢气体,也可以使NaCl晶体析出

 
 
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