打开主菜单

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

概念与定义编辑

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。

平衡方向的改变编辑

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

另外,电离平衡也遵循勒夏特列原理

示例编辑

  • 醋酸电离成氢离子和醋酸根离子

 

  • 氨水电离成铵根离子和氢氧根离子

 

  • 磷酸的分步电离

 

 

 

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。

参见编辑