分析中的化學平衡
同離子效應
假設一家小店門口已經排著一長隊同一類顧客。同一類的新顧客就更難擠進去了——人群裡已經滿是他們這一種人。溶液裡的離子也有類似的感受。如果一種鹽想要溶進一份已經游滿了它自己某種離子的溶液裡,這種擁擠就會把溶解往回推,於是溶進去的鹽變少。這股推力就是同離子效應。
它其實就是勒沙特列原理用在溶解度(或解離)平衡上的結果。額外加入一種平衡中已經含有的離子——一種「同」離子——會擾動這個平衡,體系便以朝著少生成那種離子的方向移動來回應。對溶解度平衡而言,這意味著溶解的固體更少;對弱酸平衡而言,則意味著酸解離得更少。
分析人員會有意利用這一點。用一種含其自身某離子的稀溶液、而不是純水來洗滌沉澱,可以防止沉澱重新溶解、丟失分析物。緩衝液也同樣依靠同離子效應來穩住 pH。要留意的提醒:加入一種非同類的「惰性」鹽則恰恰相反——它會提高離子強度,反而可能讓溶解度略微增大,這是鹽效應,而不是同離子效應。
氯化銀在純水中本就幾乎不溶,但在 0.1 M 的氯化鈉中它的溶解量還要再小約一千倍:那一大群與 AgCl 共有的氯離子,幾乎把它全都留作固體。
加入一種同離子會大幅抑制溶解度。
如果同離子加得太多,對某些鹽來說溶解度反而會回升,因為過量的離子會與固體生成可溶的錯合物(對 AgCl 而言,在極高的氯離子濃度下會生成可溶的 AgCl2- 離子)。所以這一效應在適度範圍內可靠,到了極端卻可能反轉。
又稱
另見