分析中的化学平衡
同离子效应
假设一家小店门口已经排着一长队同一类顾客。同一类的新顾客就更难挤进去了——人群里已经满是他们这一种人。溶液里的离子也有类似的感受。如果一种盐想要溶进一份已经游满了它自己某种离子的溶液里,这种拥挤就会把溶解往回推,于是溶进去的盐变少。这股推力就是同离子效应。
它其实就是勒夏特列原理用在溶解度(或解离)平衡上的结果。额外加入一种平衡中已经含有的离子——一种「同」离子——会扰动这个平衡,体系便以朝着少生成那种离子的方向移动来回应。对溶解度平衡而言,这意味着溶解的固体更少;对弱酸平衡而言,则意味着酸解离得更少。
分析人员会有意利用这一点。用一种含其自身某离子的稀溶液、而不是纯水来洗涤沉淀,可以防止沉淀重新溶解、丢失分析物。缓冲液也同样依靠同离子效应来稳住 pH。要留意的提醒:加入一种非同类的「惰性」盐则恰恰相反——它会提高离子强度,反而可能让溶解度略微增大,这是盐效应,而不是同离子效应。
氯化银在纯水中本就几乎不溶,但在 0.1 M 的氯化钠中它的溶解量还要再小约一千倍:那一大群与 AgCl 共有的氯离子,几乎把它全都留作固体。
加入一种同离子会大幅抑制溶解度。
如果同离子加得太多,对某些盐来说溶解度反而会回升,因为过量的离子会与固体生成可溶的配合物(对 AgCl 而言,在极高的氯离子浓度下会生成可溶的 AgCl2- 离子)。所以这一效应在适度范围内可靠,到了极端却可能反转。
又称
另见