濃度對弱電解質電離平衡移動方向與電離度的影響

劉其凱

醋酸溶液中不論是加入醋酸，醋酸的濃度增大，醋酸電離度減小；還是加水稀釋，醋酸的濃度減小，醋酸電離度增大，但兩者平衡均向電離的方向移動。

一、問題提出

在教學過程中，常發現學生關于濃度對弱電解質的電離平衡移動方向與電離度的影響，存在困惑。以醋酸溶液為例，存在醋酸的電離平衡：CH3COOHCH3COO-+H+。加醋酸，醋酸濃度增大，平衡向電離方向移動，電離度減小；加水稀釋，醋酸濃度減小，平衡電離方向移動，電離度增大。學生就困惑了：醋酸溶液中醋酸濃度不論是增大還是減小，為什么平衡均向電離的方向移動？是否與勒夏特列原理矛盾？

二、問題解決

1.電離度

醋酸的電離度的改變可以通過定量分析得出結論。假設原醋酸溶液中，各組分的濃度分別為c（CH3COOH）、c（CH3COO-）、c（H+），此溫度下，平衡常數為K=。加入純醋酸或加水稀釋后，假設醋酸的電離度不變，即各組分的濃度分別為nc（CH3COOH）、nc（CH3COO-）、nc（H+），此時濃度商為Q==nK。當原醋酸溶液中濃度增大，n>1，即Q>K，假設不成立，平衡左移，醋酸的電離度減小；醋酸濃度減小，n<1，即Q

2.電離平衡移動的方向

我們通過速率—時間圖像來表示，就可以快速直觀理解，在原醋酸溶液中加入醋酸還是加水稀釋，平衡均向電離的方向移動。

通過速率—時間圖像可知：原醋酸溶液中加入醋酸，c（CH3COOH）瞬間增大，c（CH3COO-）、c（H+）瞬間不變，即v正瞬間增大，v逆瞬間不變，v正>v逆，平衡向正反應方向（電離方向）移動，如圖1所示。在溶液中加入醋酸，相對應的是移走溶液中醋酸，瞬間c（CH3COOH）瞬間減小，c（CH3COO-）、c（H+）瞬間不變，平衡向逆反應方向（結合方向）移動，如圖2所示。增大或減小醋酸的濃度，平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動，符合勒夏特列原理。

原醋酸溶液中加水稀釋，c（CH3COOH）、c（CH3COO-）、c（H+）瞬間均減小，v正瞬間減小，v逆瞬間減小，且v逆減小的幅度更大。v正>v逆，平衡向正反應方向（電離方向）移動，如圖3所示。從微粒數目的角度看，醋酸的電離是向微粒數目增大的方向進行。注意：對于有溶劑H2O參與的反應，微粒數目變化時溶劑H2O不作考慮。因此加水稀釋，反應物與生成物濃度均減小，平衡向微粒數目增大的方向（電離方向）移動，符合勒夏特列原理。

綜上所述，弱電解質的電離平衡體系中，再加弱電解質增大了反應物的濃度，平衡向正反應方向（電離）方向移動，但電離度減小；加水稀釋即相當于氣相可逆反應中的減壓，瞬間各組分濃度均減小，平衡向微粒數目增大的方向（電離方向）移動，電離度增大，符合勒夏特列原理。

編輯 謝尾合