同離子效應

同離子效應 圖片來自X技術

同離子效應是酸鹼平衡和沉澱溶解平衡中都存在同離子效應。

兩種含有相同離子的鹽（或酸、鹼）溶於水時，它們的溶解度都會降低，這種現象叫做同離子效應。在酸鹼平衡和沉澱溶解平衡中都存在同離子效應。

目錄

基本概念

同離子效應(common ion effect) :在酸鹼平衡和沉澱溶解平衡中都存在同離子效應。在酸鹼平衡中，同離子效應是指向弱電解質溶液中加入與弱電解質帶有相同離子的強電解質，導致弱電解質的解離度下降的作用。同理，在沉澱溶解平衡中，同離子效應是指向難溶沉澱物的溶液中加入含相同離子的強電解質，導致難溶物的化學平衡向生成難溶物方向移動導致難溶物增多的作用。

發生同離子效應的原理主要是加入相同離子後，使原電解質的電離平衡向生成原電解質分子的方向移動，從而降低原電解質的電離度。

種類和原理

同離子效應有兩種，一種是降低弱電解質的電離度；另一種是降低原電解質的溶解度，這種效應對於微溶電解質特別顯著，在化學分析中應用很廣。

降低原理

在弱電解質溶液中加入含有與該弱電解質具有相同離子的強電解質，從而使弱電解質的解離平衡朝着生成弱電解質分子的方向移動，弱電解質的解離度降低的效應稱為同離子效應。

例如，在醋酸溶液中加入醋酸鈉，由於醋酸鈉是強電解質、在水中全部電離成鈉離子和醋酸離子，溶液中醋酸離子濃度增大，大量的醋酸離子同氫離子結合成醋酸分子，使醋酸的電離平衡向左移動。因此, 醋酸的電離度減小，溶液中氫離子濃度降低。在弱鹼溶液中加入弱鹼鹽，例如，在氨水中加入氯化銨，也存在同離子效應。

溶解度降低

在沉澱溶解平衡中，同離子效應是指向難溶沉澱物的溶液中加入含相同離子的強電解質，導致沉澱增多。

對此現象可以這樣來理解：難溶電解質的溶解和沉澱是一種動態平衡，所以溶液中有關離子濃度的乘積是一個常數－－溶度積。例如[A][B]=Ksp=常數c，假定原來單純的AB的飽和溶液中，A=B；加了含有A或者B的可溶性鹽後，B大大增加，常數c不變，因為A=Ksp / B，所以A大大降低，它無處可去，只有沉澱。A降低就意味着AB的溶解度下降了。從溶解平衡角度來解釋，A +B= AB ↓ ，當B離子增加時，平衡被打破，反應向右進行。

例如，硫酸鋇飽和溶液中，存在如下平衡：+=↓

在上述飽和溶液中加入氯化鋇，由於氯化鋇完全電離，溶液中突然增大，>Ksp，原來的平衡遭到破壞，大於溶解在純水中的鋇離子濃度，而平衡向右移動，析出沉澱。當溶液中再次建立新的平衡，硫酸鋇的溶解度可用新的平衡狀態下的來量度。因此在氯化鋇溶液中的溶解度比在純水中要小。即加入含相同離子的強電解質氯化鋇使難溶鹽的溶解度降低。

作用

同離子效應也可以降低易溶電解質的溶解度。例如，在飽和的NaCl溶液中加入濃鹽酸或通入氯化氫氣體，也可以使NaCl晶體析出。

實驗證明

原理

在已經建立起溶解平衡的難溶電解質的溶液中，加入含有相同離子的另一強電解質溶液時，由於離子濃度的增加，會使平衡向着生成沉澱的方向進行移動，從而達到新的溶解平衡。可見相同離子效應會也使沉澱的溶解度降低。

實驗步驟

[用品] 試管、飽和硝酸銀溶液、飽和醋酸銀溶液、飽和醋酸鈉溶液、飽和硝酸鉀溶液、飽和氯化鉛溶液、飽和氯化鈉溶液、飽和硫酸鋇溶液、硫酸。

1、硫酸對硫酸鋇飽和溶液的作用。

取二支盛有硫酸鋇飽和溶液的試管，在其中一試管中加入硫酸鋇的飽和溶液，另一試管中加入硫酸，可以看到，只有在加入硫酸的試管中才有渾濁現象產生。 這是由於(s)=(aq)+(aq) ，在上述飽和溶液中加入相同離子，使離子濃度增大，平衡向着生成沉澱的方向即降低硫酸鋇溶解度方向移動。

2.銀離子對醋酸銀溶解度的影響和醋酸根離子對醋酸銀溶解度的影響。

取兩支盛有醋酸銀飽和溶液的試管，其中一支加入飽和的硝酸銀溶液，一支加入飽和的醋酸鈉溶液，邊加邊振盪試管，會發現兩試管中都有白色沉澱析出。即銀離子、醋酸根離子都與醋酸銀有共同離子。其作用的結果是，在增大共同離子的濃度後，會使溶解平衡向着不溶的方向進行移動。

3.氯離子對氯化鉛溶解度的影響。

在一支試管中加入飽和氯化鉛溶液，用滴瓶滴入飽和氯化鈉溶液，邊滴邊搖動，直到觀察到有白色沉澱析出為止。

應用

由於同離子效應對溶解度的影響，科學家們正將對同離子效應的認識運用於不同酸液對碳酸鹽岩的影響，同離子效應對鹽酸普萘洛爾滲透泵片等藥物釋藥速率的影響，同離子效應在試劑鹽酸生產等工業生產中的應用。