Влияние добавления одноименных ионов на диссоциацию

Влияние добавления одноименных ионов на диссоциацию проявляется в подавлении процесса распада слабого электролита на ионы. По принципу Ле Шателье возрастание концентрации одного из продуктов распада смещает ионное равновесие влево, в сторону образования недиссоциированных молекул. В результате степень диссоциации слабого электролита заметно уменьшается, хотя константа диссоциации при постоянной температуре остается неизменной величиной. Это ключевое свойство применяется в буферных растворах.

$K_d = \frac{[M^+][A^-]}{[MA]}$

Разбор по случаям

Примеры

Раствор уксусной кислоты. Рассмотрим добавление ацетата натрия $CH_3COONa$ к раствору уксусной кислоты $CH_3COOH$. Соль полностью диссоциирует, создавая высокую концентрацию анионов $CH_3COO^-$.

Согласно принципу Ле Шателье, равновесие $CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+$ смещается влево.

Подавление электролитической диссоциации приводит к снижению концентрации катионов водорода $H^+$, а степень распада кислоты $\alpha$ резко уменьшается при постоянном значении константы $K_a$.

Раствор гидроксида аммония. При добавлении хлорида аммония $NH_4Cl$ к слабому основанию $NH_3 \cdot H_2O$ происходит насыщение раствора катионами $NH_4^+$.

Ионное равновесие $NH_3 \cdot H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$ смещается в сторону недиссоциированных молекул гидрата аммиака.

Концентрация гидроксид-ионов $OH^-$ падает, показатель $pH$ раствора снижается. Этот эффект совместного присутствия одноименного катиона активно используется при создании аммиачного буферного раствора.

Частые ошибки

• Ошибочно считать, что добавление одноименного иона изменяет величину константы диссоциации $K_d$.
• Неверно полагать, что степень диссоциации сильного электролита снижается так же, как у слабого.
• Путаница возникает при представлении о направлении смещения равновесия: равновесие смещается влево, а не вправо.

Коротко

Таким образом, влияние добавления одноименных ионов на диссоциацию заключается в смещении химического равновесия влево и сильном подавлении распада слабого электролита. Данная закономерность подчиняется принципу Ле Шателье и служит основой функционирования буферных систем в химии.