공통이온 효과는 르샤틀리의 원리를 알면 공통이온도 알 수 있다.
르샤틀리의 원리는 반응, 생성물의 농도를 바꿔주면 농도 변화를 최소화하는 방향으로 평형 이동하는 것!
공통이온효과도 마찬가지다! 공통된 이온이 들어가면 이온의 양이 작아지려는 방향으로 평형 이동한다.
하지만 조금 다른 면이 있다
어떤 화학 평형에 도달한 상태에서 반응이 있다고 할 때, 어떤 성분 이온 중 이미 용액에 녹아 있다면 그 염은 덜 녹는다.
예를 보면 0.050 Ca2+에 황산 칼슘을 넣는다. 용해도가 2.4 x 10 -5 만큼 작으니까 100% 다 쪼개지는게 아니라
일부만 쪼개져서 1000개 중 1개 만들어지고 999는 CsSO4(s)로 남아있다.
용해도가 얼마인지 물어보는 것은 칼슘이온과 황산이온의 농도가 얼마인지 물어보는 것이다.
그래프는 녹은 칼슘 이온의 농도가 높아질수록 CaSO4의 용해도는 낮아진다.(황산, 칼슘 이온의 농도가 낮아진다.)
1:1로 생기니까 Ca2+의 농도는 [Ca2+]를 x로 놓고 So42- 와 1:1이니 우항은 x2 좌항은 √2.4 x10-5해주어 구한다.
위 줄의 식은 용존하는 칼슘이온 농도가 0일때!
칼슘이온이 0.050 존재하면 [0.050 + x][x] = 2.4 x10-5 해야 한다.
원래 칼슘이온이이 없었을 때 비해 황상 칼슘을 녹이는 게 더 어렵다.
증류수에 황산 칼슘을 녹이면 x2 = 2.4 x 10-5 일 때 x가 0일때 값이겠고, 여기에 칼슘 이온을 첨가해도 즉, 순서를 바꿔도 똑같다.
결국은 나중에 최종적으로 존재하는 칼슘이온, 황산이온은 같다.
거꾸로 말하면 르샤틀리의 원리를 적용시킬 수 있다.
칼슘이온을 추가하면 르샤틀리 원리에 의해 역반응이 우세하고 다시 황산칼슘으로 침전~
공통이온 효과: 칼슘이온 용액에 황산 칼슘 첨가시 공통이온 효과라 하고
르샤틀리 원리: 황산 칼슘이 평형상태에 있을 때 칼슘이온을 넣으면 르샤틀리 원리가 더 맞다.
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