
平衡时,一个反应进行的程度,用仅是温度的函数反应平衡常数来描述。例如:醋酸在水中的解离,HAc=可逆=H+ +Ac-,反应平衡时,醋酸的解离平衡常数Ka=c(H+)*c (Ac-)/c (HAc),恒温时,无论向稀的醋酸水溶液中引入H+还是Ac-,醋酸分子的浓度都会增大,因为K只随温度变化。由于固体和纯液体的浓度为1,所以反应平衡常数简化为离子积,例如NaCl==Na+ +Cl-,Ksp=c(Na+)*c (Cl-),当氯化钠水溶液即不沉淀也不溶解时,溶解平衡,即饱和氯化钠溶液,显然恒温下加入能解离出Cl-的氯化钾,氯化氢都会导致氯化钠沉淀,实验中通入少量氯化氢不会析出是因为,氯化氢的解离放热,使Ksp增大,待冷却后一样会沉淀。故
在溶液中生成相同离子的反应会互相抑制,称作同离子效应。
需要注意稀溶液中弱电解质无法抑制强电解质的解离,因为有足够的水可以让强电解质完全解离,而无论多少水,弱电解质都无法完全解离。强电解质之间只会互相降低解离的上限,降低解离速度,与弱电解质的抑制有微妙区别。
至于饱和食盐水除去氯气中杂质的氯化氢,虽然氯化氢是强电解质,水中不会存在着氯化氢分子,但显然不同分压的HCl平衡时在水中的溶解的量是不同的,存在着相平衡,即
HCl(g)=可逆=H+ +Cl-
显然饱和氯化氢蒸汽压与液表面的氢离子氯离子的浓度之积成正比,而液表面的浓度反映了总体上的浓度。故
k=c(H+)*c (Cl-)/p (HCl)
20摄氏度时近似计算下约等于5mol^2/(L^2*kPa),标上单位是防歧义。一个大气压是100kPa。也就是说,常温常压下1%体积分数的氯化氢,溶解平衡时c(H+)*c (Cl-)=5,常温下饱和氯化钠溶液能提供的氯离子不足0.6mol/L,1份饱和食盐水大约溶解45份氯化氢气体后才会与1%体积分数的氯化氢气体达成溶解平衡。
而Cl2(g)=可逆=Cl2(l),大部分氯气溶解而不与水反应
Cl2(l)+H2O=可逆=H+ +HClO +Cl-,平衡常数K1
溶解的氯气与水的反应被氯化钠解离的氯离子抑制,造成氯气的溶解被抑制,同时该平衡常数K1本就很小,让本就不易的溶解雪上加霜。
实际上饱和食盐水同时抑制了氯气和氯化氢的溶解,但两者溶解上的巨大差异是2个数量级,只有氯气的溶解有明显抑制
附1分压=总压*体积分数
2实际上平衡常数的计算使用的是活度而不是浓度
3以上平衡常数皆为实验平衡常数
