Common-ion effect
રસાયણશાસ્ત્રમાં, સામાન્ય-આયન અસર એ દ્રાવ્ય સંયોજનના દ્રાવણમાં અવક્ષેપ સાથે સમાન આયનના ઉમેરા દ્વારા આયનીય અવક્ષેપની દ્રાવ્યતામાં ઘટાડાનો સંદર્ભ આપે છે. આ વર્તન આયનીય જોડાણ/વિયોજનની સંતુલન પ્રતિક્રિયા માટે લે ચેટેલિયરના સિદ્ધાંતનું પરિણામ છે. આ અસર સામાન્ય રીતે ક્ષાર અને અન્ય નબળા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સની દ્રાવ્યતા પરની અસર તરીકે જોવામાં આવે છે. મીઠાના આયનોમાંથી એકની વધારાની માત્રા ઉમેરવાથી સામાન્ય રીતે મીઠાના વરસાદમાં વધારો થાય છે, જે દ્રાવ્યતા સંતુલન સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી મીઠાના બંને આયનોની સાંદ્રતામાં ઘટાડો કરે છે. આ અસર એ હકીકત પર આધારિત છે કે મૂળ મીઠું અને અન્ય ઉમેરાયેલા રાસાયણિક બંનેમાં એકબીજા સાથે એક આયન સમાન હોય છે. સામાન્ય-આયન અસરના ઉદાહરણો હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડનું વિઘટન હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ (H2S) એક નબળું ઇલેક્ટ્રોલાઇટ છે. જ્યારે તે જલીય દ્રાવણમાં હોય ત્યારે તે આંશિક રીતે આયનીકૃત થાય છે, તેથી જલીય માધ્યમમાં બિન-આયનીકૃત અણુઓ અને ઘટક આયનો વચ્ચે નીચે પ્રમાણે સંતુલન અસ્તિત્વ ધરાવે છેઃ H2S H + + HS-દળ ક્રિયાના નિયમને લાગુ કરીને, આપણી પાસે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (HCl) એક મજબૂત ઇલેક્ટ્રોલાઇટ છે, જે લગભગ સંપૂર્ણપણે HCl → H + + Cl-તરીકે આયનીકૃત થાય છે જો HCl ને H2S દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે, તો H + એક સામાન્ય આયન અને સામાન્ય આયન અસર બનાવે છે. ઉમેરાયેલા એચસીએલમાંથી એચ + આયનોની સાંદ્રતામાં વધારો થવાને કારણે, એચ2એસના વિયોજનનું સંતુલન ડાબી તરફ બદલાય છે અને કેએનું મૂલ્ય સ્થિર રાખે છે. આમ H2Sનું વિઘટન ઘટે છે, બિન-આયનીકૃત H2Sની સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે અને પરિણામે, સલ્ફાઇડ આયનોની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે. બેરિયમ નાઇટ્રેટ બેરિયમ આયોડેટની હાજરીમાં બેરિયમ આયોડેટની દ્રાવ્યતા, બા (આઈઓ3) 2, દ્રાવ્યતા ઉત્પાદન ધરાવે છે કેએસપી = [બા2 +] [આઈઓ3−] 2 = 1.57 x 10−9. શુદ્ધ પાણીમાં તેની દ્રાવ્યતા 7.32 x 10−4 એમ છે. જો કે બેરિયમ નાઇટ્રેટમાં 0.0200 M હોય તેવા દ્રાવણમાં, બા (NO3) 2, સામાન્ય આયન બેરિયમમાં વધારો આયોડેટ આયનની સાંદ્રતામાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. તેથી દ્રાવ્યતા ઘટીને 1.4 x 10−4 એમ થાય છે, જે લગભગ પાંચ ગણી નાની હોય છે. દ્રાવ્યતા અસરો ચાક અથવા ચૂનાના પથ્થરના જળભૃતમાંથી પીવાનું પાણી ખેંચતા વિસ્તારોમાં ખૂબ જ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું વ્યવહારુ ઉદાહરણ એ છે કે પાણીની કઠિનતા ઘટાડવા માટે કાચા પાણીમાં સોડિયમ કાર્બોનેટનો ઉમેરો કરવામાં આવે છે. જળ શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયામાં, અત્યંત દ્રાવ્ય સોડિયમ કાર્બોનેટ મીઠું ઉમેરવામાં આવે છે જેથી ઓછા દ્રાવ્ય કેલ્શિયમ કાર્બોનેટને બહાર કાઢવામાં આવે. કેલ્શિયમ કાર્બોનેટનો ખૂબ જ શુદ્ધ અને બારીક વિભાજિત અવક્ષેપ જે ઉત્પન્ન થાય છે તે ટૂથપેસ્ટના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતું મૂલ્યવાન ઉપ-ઉત્પાદન છે. સાબુના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી સોલ્ટિંગ-આઉટ પ્રક્રિયા સામાન્ય-આયન અસરથી લાભ મેળવે છે. સાબુ એ ફેટી એસિડ્સના સોડિયમ ક્ષાર છે. સોડિયમ ક્લોરાઇડનો ઉમેરો સાબુના ક્ષારની દ્રાવ્યતામાં ઘટાડો કરે છે. સામાન્ય-આયન અસર અને વધેલી આયનીય શક્તિના સંયોજનને કારણે સાબુ અવક્ષેપિત થાય છે. સમુદ્ર, ખારા અને અન્ય પાણી કે જેમાં નોંધપાત્ર માત્રામાં સોડિયમ આયન (Na +) હોય છે તે સામાન્ય આયન અસરને કારણે સાબુની સામાન્ય વર્તણૂકમાં દખલ કરે છે. વધુ પડતા Na + ની હાજરીમાં, સાબુના ક્ષારની દ્રાવ્યતા ઓછી થાય છે, જેનાથી સાબુ ઓછો અસરકારક બને છે. બફરિંગ અસર બફર સોલ્યુશનમાં એસિડ અને તેનો કોન્જુગેટ બેઝ અથવા બેઝ અને તેનું કોન્જુગેટ એસિડ હોય છે. સંયુગ્મ આયનનો ઉમેરો બફર દ્રાવણના પીએચમાં ફેરફારમાં પરિણમશે. ઉદાહરણ તરીકે, જો સોડિયમ એસિટેટ અને એસિટિક એસિડ બંને એક જ દ્રાવણમાં ઓગળી જાય તો તે બંને એસિટેટ આયનો ઉત્પન્ન કરવા માટે અલગ પડે છે અને આયનીકરણ કરે છે. સોડિયમ એસિટેટ એક મજબૂત ઇલેક્ટ્રોલાઇટ છે, તેથી તે દ્રાવણમાં સંપૂર્ણપણે વિખેરાઈ જાય છે. એસિટિક એસિડ એક નબળું એસિડ છે, તેથી તે માત્ર થોડું આયનીકરણ કરે છે. લે ચેટેલિયરના સિદ્ધાંત અનુસાર, સોડિયમ એસિટેટમાંથી એસિટેટ આયનોનો ઉમેરો એસિટિક એસિડના આયનીકરણને દબાવશે અને તેના સંતુલનને ડાબી તરફ ખસેડશે. આમ એસિટિક એસિડનું ટકા વિઘટન ઘટશે, અને દ્રાવણનું pH વધશે. એસિડ અથવા ક્ષારનું આયનીકરણ તેના સંયુક્ત ક્ષાર અથવા એસિડની હાજરી દ્વારા મર્યાદિત હોય છે. NaCH3CO2 (s) → Na + (aq) + CH3CO2 − (aq) CH3CO2H (aq) H + (aq) + CH3CO2 − (aq) આ હાઇડ્રોનિયમની સાંદ્રતામાં ઘટાડો કરશે, અને આમ સામાન્ય-આયન દ્રાવણ માત્ર એસિટિક એસિડ ધરાવતા દ્રાવણ કરતાં ઓછું એસિડિક હશે. અપવાદો ઘણા સંક્રમણ-ધાતુ સંયોજનો જટિલ આયનોની રચનાને કારણે આ નિયમનું ઉલ્લંઘન કરે છે, જે આયનીય દ્રાવણમાંથી ક્ષારના સરળ વરસાદમાં સામેલ સંતુલનનો ભાગ નથી. ઉદાહરણ તરીકે, કોપર (I) ક્લોરાઇડ પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે, પરંતુ જ્યારે ક્લોરાઇડ આયનો ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે તે ઓગળી જાય છે, જેમ કે જ્યારે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઉમેરવામાં આવે છે. આ દ્રાવ્ય CuCl2-જટિલ આયનોની રચનાને કારણે છે. અસામાન્ય-આયન અસર કેટલીકવાર અવક્ષેપિત મીઠાનો ભાગ હોય તેવા આયન સિવાય અન્ય આયન ઉમેરવાથી મીઠાની દ્રાવ્યતામાં વધારો થઈ શકે છે. આ "સૉલ્ટિંગ ઇન" ને "અસામાન્ય-આયન અસર" ("મીઠાની અસર" અથવા "વૈવિધ્યસભર-આયન અસર" પણ) કહેવામાં આવે છે. તે થાય છે કારણ કે જેમ જેમ કુલ આયન સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે, તેમ તેમ દ્રાવણની અંદર આંતર-આયન આકર્ષણ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ બની શકે છે. આ વૈકલ્પિક સંતુલન આયનોને વરસાદની પ્રતિક્રિયા માટે ઓછા ઉપલબ્ધ બનાવે છે. આને વિષમ આયન અસર પણ કહેવામાં આવે છે. સંદર્ભો સંતુલન રસાયણશાસ્ત્ર ઉકેલો