
【化】 ionic equilibrium
ion
【化】 ion
【医】 ion
balance; counterpoise; equation; equilibrium; equipoise; poise; standoff
【计】 balancing; equalization
【化】 equilibrium
【医】 balance; bilanz; equilibration; equilibrium
【经】 balancing; counterbalance; equalization; equilibrium; in balance; level
离子平衡(Ionic Equilibrium)是指电解质溶液中,电离产生的阳离子与阴离子浓度保持相对稳定,且正负电荷总数相等的动态平衡状态。以下是详细解释:
一、核心概念
来源:IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》(Gold Book)
二、关键类型
三、实际应用
来源:美国环境保护署(EPA)《水化学手册》
权威参考来源
离子平衡是指溶液中阴阳离子的浓度保持动态平衡,以维持体系的电中性或特定生理功能。这一概念在化学、生物学、医学等领域均有重要应用,以下是详细解释:
离子平衡的核心是电荷守恒,即溶液中所有阳离子带的正电荷总量等于阴离子带的负电荷总量。例如在纯水中: $$ H_2O rightleftharpoons H^+ + OH^- $$ 此时$[H^+]=[OH^-]=1×10^{-7} mol/L$,达成水的离子积平衡。
弱电解质解离平衡
如醋酸(CH₃COOH)在水中部分解离:
$$
CH_3COOH rightleftharpoons CH_3COO^- + H^+
$$
解离度随温度和浓度变化,满足平衡常数$K_a$。
缓冲溶液平衡
由弱酸及其共轭碱(如CH₃COOH/CH₃COO⁻)或弱碱及其共轭酸组成的体系,能抵抗外加酸碱引起的pH剧烈变化。
生物体内电解质平衡
人体通过肾脏、呼吸系统等维持血浆中Na⁺(135-145 mmol/L)、K⁺(3.5-5.5 mmol/L)、Ca²⁺等离子浓度的稳定,这对神经传导和心肌功能至关重要。
该平衡状态可通过能斯特方程、亨德森-哈塞尔巴尔赫方程等定量描述,实际应用中需结合具体体系分析。
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