酸碱平衡与滴定

拉平效应

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想象一所学校,凡是跑得够快、能完赛的学生一律记为「第一名」——计时器封了顶,真正飞快的和只是挺快的看起来一模一样。水对强酸就是这么做的:任何积极到能把质子完全放出的酸,最后都显得一样强,因为水只能记录到那么多。

拉平效应是这样一个现象:一种溶剂无法区分比它自身共轭酸更强的诸种酸,也无法区分比它自身共轭碱更强的诸种碱。在水中,每一种强酸都完全转化为水合氢离子,所以盐酸、硝酸和高氯酸都表现得仿佛强度相同——即水合氢离子的强度,那是水所能容纳的最强的酸。它们真实的差别被拉平、被压扁到一个共同的天花板。

这一点之所以重要,是因为它解释了为什么 pH 计无法给强酸排名,以及为什么化学家有时会更换溶剂来把它们区分开。一个诚实而实用的解决办法是改用一种更弱、更具区分力的溶剂,比如冰醋酸,它不愿接受质子,于是让那些更强的酸得以拉开、显出它们真实的次序——这正是许多非水滴定的基础。

把等摩尔的盐酸和高氯酸分别溶于水,二者给出的 pH 完全相同;只有在像醋酸这样不太接受质子的溶剂中,高氯酸才显露出它是两者中更强的那一个。

水把所有强酸都拉平到水合氢离子的强度。

拉平效应是双向的:水同样把所有强碱拉平到氢氧根离子的强度。要给很强的碱排名,你同样需要一种不愿放出质子的溶剂。

又称
levelling effect拉平作用拉平作用