le Chatelierの原則:
Le Chatelierの原則は、条件の変化が平衡状態のシステムに適用される場合、システムはストレスを緩和する方向にシフトすると述べています。 これは、弱酸解離反応にも当てはまります。
平衡を混乱させる方法:
* 酸を追加する: これにより、結合されていない酸の濃度が増加し、平衡が右にシフトします 、より多くのヒドロニウムイオン(h₃o⁺)と共役塩基を生成するための解離を支持します。
* コンジュゲートベースの追加: これにより、コンジュゲートベースの濃度が増加し、平衡がにシフトします 、結合されていない酸の改革を支持します。
* 強酸の追加: これにより、h₃o⁺の濃度が増加し、平衡がにシフトします 、結合されていない酸の改革を支持します。これは、強酸が中和を通じてコンジュゲートベースを効果的に除去するためです。
* 強いベースの追加: これにより、h₃o⁺が除去され、平衡がにシフトします 、除去されたh₃o⁺を置き換えるための解離を支持します。
* 一般的なイオンの追加: 弱酸のコンジュゲートベースを含む塩を追加すると、そのイオンの濃度が増加し、平衡が左にシフトします 、結合されていない酸の改革を支持します。
* 温度の変更: 温度を上げると、吸熱反応が促進されます。この場合、これは弱酸の解離です。温度を下げると、発熱反応が促進されます。これは、結合されていない酸の改革です。
平衡シフトの結果:
* pHの変化: 平衡をシフトすると、h₃o⁺の濃度が変化し、溶液のpHに直接影響します。
* 解離の増加または減少: 弱酸の解離の程度は変化し、異なる濃度の非組織酸とその共役塩基につながります。
例:
酢酸の解離(Ch₃COOH)を考慮してください。
ch₃cooh(aq) +h₂o(l)⇌h₃o⁺(aq) +ch₃coo⁻(aq)
この溶液に酢酸ナトリウム(Ch₃COONA)を追加すると、コンジュゲート塩基(Ch₃COO⁻)の濃度が増加します。これにより、平衡が左にシフトし、酢酸の解離が減少し、より高いpH(酸性の低い)溶液につながります。
要約すると、Le Chatelierの原則を理解することで、弱酸解離反応の平衡が条件のさまざまな変化によってどのように影響を受けるかを予測することができます。