电离平衡

电离平衡是一种化学现象，通常发生在具有极性共价键的化合物溶于水中的情况。


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出离子；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

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

醋酸电离成氢离子和醋酸根离子
CH3COOH <=> H+ + CH3COO-

氨水电离成铵根离子和氢氧根离子
NH3.H2O <=> NH4+ + OH-

磷酸的分步电离
H3PO4 <=> H+ + H2PO4-

H2PO4- <=> H+ + HPO4^{2-}

HPO4^{2-} <=> H+ + PO4^{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。

参见

电离
离子反应
可逆反应
勒夏特列原理

Category:化学动力学
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