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电离平衡 - Wikipedia

电离平衡

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电离平衡是一种化学现象,通常发生在具有极性共价键化合物溶于中的情况。

电离平衡示意图
电离平衡示意图

目录

[编辑] 概念与定义

具有极性共价键的弱电解质(例如部分弱酸弱碱)溶于水时,其分子可以微弱电离离子;同时,溶液中的相应离子也可以结合成分子。一般地,自上述反应开始起,弱电解质分子电离出离子的速率不断降低,而离子重新结合成弱电解质分子的速率不断升高,当两者的反应速率相等时,溶液便达到了电离平衡。此时,溶液中电解质分子的浓度与离子的浓度分别处于稳定状态,不再发生变化。

用简单的语言概括电离平衡的定义,即:在一定条件下,弱电解质的离子化速率等于其分子化速率。

在右侧的示意图中,横轴表示反应时间,纵轴表示反应速率,曲线v1表示弱电解质分子电离出离子的速率,曲线v2表示离子结合成弱电解质分子的速率。如图所示,经过时间t0,两个反应的速率相等,此时溶液达到电离平衡。

[编辑] 平衡方向的改变

在上述反应过程中,弱电解质分子电离与离子结合成为分子,二者共同构成一组可逆反应。常以弱电解质分子电离出离子的反应方向为正反应方向,以离子重新结合成弱电解质分子的反应方向为逆反应方向。

与化学平衡一样,电离平衡是可以因为条件变化(如浓度、温度、酸碱性等)而移动的。

以下列表归纳了外界条件变化对电离平衡及c(H+)的影响,这里假设弱电解质AB可以电离成(A+)和(B-),且电离过程吸热,则

电离方程式 AB=(可逆反应)=(A+)+(B-)
条件改变内容 v(正),v(逆)关系 平衡移动方向
增大c(AB) v(正)>v(逆) 向右
减小c(AB) v(正)<v(逆) 向左
增大c(A+) v(正)<v(逆) 向左
减小c(A+) v(正)>v(逆) 向右
增大c(B-) v(正)<v(逆) 向左
减小c(B-) v(正)>v(逆) 向右
稀释溶液 v(正)>v(逆) 向右
升高温度 v(正)>v(逆) 向右
降低温度 v(正)<v(逆) 向左

为了便于理解,可以参考醋酸(CH3COOH)的电离平衡,将CH3COOH代入上表的AB,将H+代入A+,将CH3COO-代入B-

[编辑] 示例

  • 醋酸电离成氢离子和醋酸根离子

CH_3COOH \Leftarrow\Rightarrow H^++CH_3COO^-

  • 氨水电离成铵根离子和氢氧根离子

NH_3 \cdot H_2O \Leftarrow\Rightarrow NH_4^++OH^-

  • 磷酸的分步电离

H_3PO_4 \Leftarrow\Rightarrow H^++H_2PO_4^-

H_2PO_4^- \Leftarrow\Rightarrow H^++HPO_4^{2-}

HPO_4^{2-} \Leftarrow\Rightarrow H^++PO_4^{3-}

多元弱酸、弱碱的酸碱性主要是由其第一步电离所决定的,因为每一步的电离常数(K电离)往往相差104 - 105倍。

[编辑] 参见


aa - ab - af - ak - als - am - an - ang - ar - arc - as - ast - av - ay - az - ba - bar - bat_smg - bcl - be - be_x_old - bg - bh - bi - bm - bn - bo - bpy - br - bs - bug - bxr - ca - cbk_zam - cdo - ce - ceb - ch - cho - chr - chy - co - cr - crh - cs - csb - cu - cv - cy - da - de - diq - dsb - dv - dz - ee - el - eml - en - eo - es - et - eu - ext - fa - ff - fi - fiu_vro - fj - fo - fr - frp - fur - fy - ga - gan - gd - gl - glk - gn - got - gu - gv - ha - hak - haw - he - hi - hif - ho - hr - hsb - ht - hu - hy - hz - ia - id - ie - ig - ii - ik - ilo - io - is - it - iu - ja - jbo - jv - ka - kaa - kab - kg - ki - kj - kk - kl - km - kn - ko - kr - ks - ksh - ku - kv - kw - ky - la - lad - lb - lbe - lg - li - lij - lmo - ln - lo - lt - lv - map_bms - mdf - mg - mh - mi - mk - ml - mn - mo - mr - mt - mus - my - myv - mzn - na - nah - nap - nds - nds_nl - ne - new - ng - nl - nn - no - nov - nrm - nv - ny - oc - om - or - os - pa - pag - pam - pap - pdc - pi - pih - pl - pms - ps - pt - qu - quality - rm - rmy - rn - ro - roa_rup - roa_tara - ru - rw - sa - sah - sc - scn - sco - sd - se - sg - sh - si - simple - sk - sl - sm - sn - so - sr - srn - ss - st - stq - su - sv - sw - szl - ta - te - tet - tg - th - ti - tk - tl - tlh - tn - to - tpi - tr - ts - tt - tum - tw - ty - udm - ug - uk - ur - uz - ve - vec - vi - vls - vo - wa - war - wo - wuu - xal - xh - yi - yo - za - zea - zh - zh_classical - zh_min_nan - zh_yue - zu -