Gemeenschappelijk ioneneffect

Azijnzuur, een zwak zuur, dissocieert gedeeltelijk in oplossing om hydronium-en acetaat-ionen te produceren, terwijl het zout, natriumacetaat, volledig dissocieert om natriumionen en acetaat te produceren. Zowel azijnzuur als natriumacetaat hebben het acetaation gemeen. Wanneer natriumacetaat wordt toegevoegd aan een azijnzuuroplossing, verhoogt dit de totale concentratie van acetaationen en verstoort het het evenwicht.

Om die verandering tegen te gaan, verschuift het evenwicht naar links en wordt er azijnzuur geproduceerd totdat het evenwicht is hersteld. In dit geval resulteert de aanwezigheid van het gemeenschappelijke ion in een verminderde dissociatie van een verbinding. Dit fenomeen staat bekend als het gemeenschappelijk ioneneffect.

Het gemeenschappelijk ioneneffect kan worden verklaard met behulp van het principe van Le Châtelier, dat stelt dat een verandering in de concentratie van de reactanten of producten bij evenwicht ervoor zorgt dat het systeem verschuift in een richting die de verandering compenseert. De pH van een 0, 050 molaire ammoniakoplossing is 10, 97. Als er 0, 040 molair ammoniumchloride aan de oplossing wordt toegevoegd, kan de nieuwe pH worden bepaald met behulp van de baseconstante van ammoniak en een ICE-tabel.

Ammoniumchloride ioniseert volledig om 0, 040 molair van zowel ammonium-als chloride-ionen te produceren. Omdat chloride-ionen pH-neutraal zijn, kunnen ze worden genegeerd. Ammoniak dissocieert gedeeltelijk om ammonium-en hydroxide-ionen te produceren.

De Kb voor deze reactie is 1, 76 10⁻⁵ en is gelijk aan de concentratie van ammonium maal de concentratie hydroxide gedeeld door de concentratie van de ammoniak. De waarden voor de begin-veranderings-en evenwichtsconcentraties worden in de ICE-tabel geplaatst, met veranderingen in de concentratie aangegeven met x. Vanwege de kleine waarde van x is 0, 050 min x ongeveer gelijk aan 0, 050 en 0, 040 plus x is ongeveer gelijk aan 0, 040, wat later kan worden geverifieerd met de 5%regel.

Door deze waarden in de uitdrukking voor Kb te vervangen, is x gelijk aan 2, 2 10⁻⁵ molair. De benadering is geldig aangezien de hydroxideconcentratie minder is dan 5%van 0, 040 molair. De pOH en pH van de oplossing kunnen worden berekend met behulp van de standaardvergelijkingen en zijn gelijk aan respectievelijk 4, 66 en 9, 34.

Daarom veroorzaakt de aanwezigheid van het gemeenschappelijke ion, ammoniumion, een verminderde dissociatie van ammoniak en daardoor verlaagt de pH van de oplossing van 10, 97 naar 9, 34.