化学效应汇总

同离子效应 两种含有相同离子的盐（或酸、碱）溶于水时，它们的溶解度（或酸度系数）都会降低，这种现象叫做同离子效应。在弱电解质的溶液中，如果加入含有该弱电解质相同离子的强电解质，就会使该弱电解质的电离度降低的效应。同理，在电解质饱和溶液中，加入含有与该电解质相同离子的强电解质，也会降低该电解质的溶解度。 简介 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（如在醋酸溶液中加入少量固体醋酸钠），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 同离子效应对酸碱平衡的影响：在弱电解质溶液中，加入含有相同离子的强电解质，使电离平衡向左移动，弱电解质的电离度降低的作用叫做同离子效应。 同离子效应对沉淀-溶解平衡的影响：在难溶强电解质溶液中，加入与难溶强电解质具有相同离子的易溶强电解质，使难溶强电解质的溶解度减小的效应，叫做沉淀-溶解平衡中的同离子效应 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：   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。   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。 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、饱和醋酸银溶液、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BaSO4(s)=Ba2+(aq)+SO42-(aq)   [Ba2+][SO42-]=KSP=1.8×10-10   在上述饱和溶液中加入相同离子SO42-，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.银离子对醋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。   3.氯离子对氯化铅溶解度的影响。   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。 盐效应 往弱电解质的溶液中加入与弱电解质没有相同离子的强电解质时，由于溶液中离子总浓度增大，离子间相互牵制作用增强，使得弱电解质解离的阴、阳离子结合形成分子的机会减小，从而使弱电解质分子浓度减小，离子浓度相应增大，解离度增大，这种效应称为盐效应。当溶解度降低时为盐析效应；反之为盐溶效应。 原理 往弱电解质的溶液中加入与弱电解质没有相同离子的强电解质时，由于溶液中离子总浓度增大，离子间相互牵制作用增强，使得弱电解质解离的阴、阳离子结合形成分子的机会减小，从而使弱电解质分子浓度减小，离子浓度相应增大，解离度增大，这种效应称为盐效应。在0.1mol/LHAc溶液中加入0.1mol/LNaCl溶液，氯化钠完全电离成Na和Cl-，使溶液中的离子总数骤增，离子之间的静电作用增强。这时Ac-和H被众多异号离子（Na和Cl-）包围，Ac-跟H结合成HAc的机会减少，使HAc的电离度增大（可从1.34％增大到1.68％）。在难溶电解质溶液中加入具有不同离子的可溶性强电解质后，使难溶电解质溶解度增大的效应，也叫做盐效应。以HAc溶液中加入NaCl为例说明盐效应产生的原因。在HAc弱电解质溶液中，加入强电解质NaCl后，使得溶液中H+,Ac-离子被带异电荷的Na+,Cl-所牵制,则H+,Ac-结合成HAc的机会减小，溶液中自由H+,Ac-离子浓度适当增加，则HAc的解离度略有增大。这里必须注意：在发生同离子效应时，由于也外加了强电解质，所以也伴随有盐效应的发生，只是这时同离子效应远大于盐效应，所以可以忽略盐效应的影响。 盐效应说明 盐效应对酸碱平衡的影响：在弱电解质的溶液中，加入其它强电解质的时候，该弱电解质的电离度将稍有增大，这种作用叫做盐效应 盐效应对沉淀-溶解平衡的影响：在难溶强电解质的饱和溶液中，加入与难溶强溶电解质不具有相同离子的易溶强电解质，使难溶强电解质溶液的溶解度略有增大的效应，叫做沉淀-溶解平衡中的同离子效应 ①使难溶物质溶解度增加 例如，pbso4在kno3溶液中的溶解度，比它在纯水中的溶解度大。这是因为加入不含相同离子的强电解质pbso4沉淀表面碰撞的次数减小，使沉淀过程速度变慢，平衡向沉淀溶解的方向移动，故难溶物质溶解度增加。加入含相同离子的电解质时，有盐效应也有同离子效应，而后者的影响比前者大，故只能观察到难溶物质的溶解度降低了。 ②使弱电解质电离度增大 在弱电解质溶液中，加入不含相同离子的强电解质，由于盐效应，会使弱电解质的电离度增大。例如，0.1mol·l-1醋酸溶液的电离度度是1.3％，若溶液中有0.1mol·l-1nacl存在，则醋酸的电离度增大到1.7％。若在弱电解质溶液中，加入含相同离子的强电解质，则盐效应与同离子效应同时发生，但盐效应对电离平衡的影响远不如同离子效应。例如，0.1mol·l-1醋酸溶液加入0.lmol·l-1醋酸钠，由于同离子效应，电离度从1.3％减小到0.018％，数量级发生了变化，而盐效应不会使电离度发生数量级的变化，故两种效应共存时，可忽略盐效应。 盐效应导致难溶电解质的溶解度增大,这一现象是沉淀-溶解平衡移动的结果吗 不是.在讨论同离子效应对沉淀-溶解平衡的影响,也提到盐效应对难溶电解质溶解度的影响.但是,我们并没有将盐效应当作影响沉淀-溶解平衡移动的因素.这是因为,在高浓度外加电解质存在条件下,系统不能达到我们所讨论的那种平衡状态. 让我们再一次讨论AgCl(s)与其构晶离子之间的沉淀-溶解平衡: AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)K○一sp=a(Ag+)·a(Cl-)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10 需要指出的是,化学手册中的K○一sp值通常是基于活度的值,只是因为难溶电解质溶液中构晶离子的浓度极低,我们才能用浓度(c)代替活度(a).如果往系统中加入高浓度的KNO3(或其他电解质),Ag+离子和Cl-离子分别被NO3-离子和K+离子包围,形成各自的"离子氛".离子氛的存在导致两个构晶离子的有效浓度(即活度)明显地小于测量浓度. 将固体AgCl放在KNO3水溶液中搅拌,随着AgCl不断溶解,溶液中Ag+离子和Cl-离子的浓度同步增大.当c(Ag+)·c(Cl-)达到1.8×10-10时,a(Ag+)·a(Cl-)仍然小于这个数值,这意味着尚未到达平衡.继续搅拌,Ag+离子和Cl-离子浓度继续上升.当a(Ag+)·a(Cl-)达到1.8×10-10时,c(Ag+)·c(Cl-)无疑大于这个数值了,即c(Ag+)·c(Cl-)>K○一sp.显然,如果允许用浓度的乘积表示平衡的话,这已经是另一个平衡了! 盐效应有时又叫非共同离子效应(uncommonioneffect,或diverseioneffect),这个术语易让学生将这种效应与同离子效应联系在一起.从上述讨论不难发现,同离子效应涉及沉淀-溶解平衡的移动,而盐效应则与平衡移动无关. 配位效应（混合配位效应，羟基配位效应，辅助配位效应） 共存离子效应 诱导效应 共轭效应