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。

电离平衡示意图

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

${\displaystyle {\ce {CH3COOH <=> H+ + CH3COO-}}}$

• 氨水电离成铵根离子和氢氧根离子

${\displaystyle {\ce {NH3.H2O <=> NH4+ + OH-}}}$

• 磷酸的分步电离

${\displaystyle {\ce {H3PO4 <=> H+ + H2PO4-}}}$

${\displaystyle {\ce {H2PO4- <=> H+ + HPO4^{2-}}}}$

${\displaystyle {\ce {HPO4^{2-}<=> H+ + PO4^{3-}}}}$

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10^4 - 10^5倍。

参见

• 电离
• 离子反应
• 可逆反应
• 勒夏特列原理