在氨水中加入少量固体醋酸铵后溶液pH的变化
在氨水中加入少量固体醋酸铵,溶液的pH值将会降低,即溶液会从较强的碱性向中性方向移动,酸性增强。要理解这一变化,需要从氨水的化学性质以及醋酸铵加入后产生的同离子效应进行分析。氨水是一种弱碱,在水中存在如下电离平衡:NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻。此时,溶液中的OH⁻离子浓度决定了其较高的pH值。
同离子效应的关键作用
醋酸铵是一种由弱酸(醋酸)和弱碱(氨)形成的盐,它在水中完全电离为醋酸根离子(CH₃COO⁻)和铵根离子(NH₄⁺)。当将其加入氨水时,外来的NH₄⁺离子会显著影响原有的氨水电离平衡。根据勒夏特列原理,平衡会向减少这种变化的方向移动,即向生成NH₃·H₂O的方向移动。这导致氨水的电离度被抑制,溶液中OH⁻离子的浓度随之下降。因此,溶液的碱性减弱,pH值降低。
值得注意的是,虽然醋酸根离子是弱酸根,理论上会水解产生OH⁻,但其水解程度相对较小。而NH₄⁺离子对氨水电离平衡的抑制作用(同离子效应)是主导因素,其影响远大于醋酸根离子水解带来的微弱碱性贡献。综合结果是溶液的氢氧根离子浓度净减少,氢离子浓度相对增加,从而引起pH值下降。这一过程清晰地展示了在弱电解质溶液中加入具有相同离子的强电解质时,如何通过同离子效应显著改变原有的酸碱平衡。
