同离子效应(common ion effect),一是指在弱电解质溶液中,加入跟该电解质有相同离子的强电解质,从而导致弱电解质的
解离度降低,这种现象称为同离子效应;另一种是在电解质饱和溶液中加入跟该电解质有相同离子的强电解质,从而降低原电解质的
溶解度,这种现象也叫同离子效应。
造成电解质的解离度降低的原因主要是加入相同离子后,使原
电解质的
电离平衡向生成原电解质分子的方向移动,从而降低原电解质的
电离度;而发生同离子效应造成原电解质的
溶解度降低是因为增加溶液中离子的浓度,使有关离子浓度的乘积超过原电解质的
溶度积常数,从而使原电解质沉淀下来。
根据发生同离子效应的原理不同,将同离子效应分为两类: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。
简介
同离子效应英文名称:common ion effect,在弱电解质溶液中加入跟该电解质有相同离子的强电解质,可以降低弱电解质的电离度,这种叫做同离子效应。在
弱酸溶液中加入该酸的可溶性盐(如在
食用醋酸溶液中加入少量固体
乙酸钠),或在
弱碱溶液中加入该碱的可溶性盐(如在
氨水中加入
氯化铵),都会发生同离子效应。发生同离子效应的原理主要是加入相同离子后,使原电解质的
电离平衡向生成原电解质分子的方向移动,从而降低原电解质的
电离度。在
电解质饱和溶液中加入跟该电解质有相同离子的强电解质,从而降低原电解质的
溶解度,这种现象也叫同离子效应。这是因为增加溶液中离子的浓度,使有关离子浓度的乘积超过原电解质的
溶度积常数,使原电解质沉淀下来。
种类
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浓度的(某种!)乘积是一个常数--溶度积。
例如,假定原来单纯的BiOCl的饱和溶液中,;加了NaCl后,大大增加,常数c不变,因为,所以大大降低,它无处可去,只有沉淀!降低就意味着BiOCl的
溶解度下降了。从
溶解平衡角度来解释, 当增加时,平衡被打破,反应向右进行。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
离解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
食用醋酸溶液中加入
乙酸钠,由于醋酸钠是强电解质、在水中全部
电离成和,溶液中浓度增大,大量的同结合成醋酸分子,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,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:式中Kα为
弱酸的电离
常数,c为浓度。同理可得:式中Kb为弱碱的电离常数。
例如,硫酸饱和溶液中,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,,原来的平衡遭到破坏,大于溶解在
纯水中的钡离子浓度,而平衡向左移动,析出沉淀。当溶液中再次建立新的平衡,即则小于溶解在纯水中的
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。因此在溶液中的
溶解度比在纯水中要小。即加入含相同离子的强
电解质使难溶盐的溶解度降低。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。
实验
同离子效应使难溶电解质的溶解度降低
原理
在已经建立起
溶解平衡的难溶电解质的溶液中,加入含有相同离子的另一强电解质溶液时,由于离子浓度的增加,会使平衡向着生成沉淀的方向进行移动,从而达到新的溶解平衡。可见相同离子效应会也使难容
电解质的
溶解度降低。
[用品] 试管、饱和硝酸银溶液、饱和
乙酸银溶液、饱和
醋酸钠溶液、饱和
硝酸钾溶液、饱和
氯化铅溶液、饱和氯化钠溶液、饱和
硫酸钡溶液、硫酸。
操作
1、硫酸对硫酸钡饱和溶液的作用。
取二支盛有硫酸钡饱和溶液的试管,在其中一试管中加入硫酸钡的饱和溶液,另一试管中加入硫酸,可以看到,只有在加入硫酸的试管中才有浑浊现象产生。
这是由于
在上述饱和溶液中加入相同离子,使离子浓度增大,平衡向着生成沉淀的方向即降低硫酸钡
溶解度方向移动。
2.银离子对
乙酸银溶解度的影响和
醋酸根离子对醋酸银溶解度的影响。
取两支盛有醋酸银饱和溶液的试管,其中一支加入饱和的硝酸银溶液,一支加入饱和的
醋酸钠溶液,边加边振荡试管,会发现两试管中都有白色沉淀析出。即银离子、醋酸根离子都与醋酸银有共同离子。其作用的结果是,在增大共同离子的浓度后,会使
溶解平衡向着不溶的方向进行移动。
在一支试管中加入饱和氯化铅溶液,用滴瓶滴入饱和氯化钠溶液,边滴边摇动,直到观察到有白色沉淀析出为止。