资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,9,章,沉淀溶解平衡,1,沉淀溶解平衡,1.1,溶度积常数,溶度积,难溶物在溶液中的溶解平衡常数称溶度,积常数，简称溶度积。用,Ksp,表示：,SrCrO,4,(s,),=,Sr,2,+,+CrO,4,2-,Ksp,Sr,2+,CrO,4,2-,PbCl,2,(s)=Pb,2+,+2Cl,-,Ksp,Pb,2+,Cl,2,常见难溶电解质的溶度积常数列成表供查用。,溶度积越小，表示物质的溶解度越小，所以两者,之间必然存在一定的关系。,溶解度：,一定温度下饱和溶液的浓度，也就是该溶质,在此温度下的溶解度。单位可以是,molL,-1,或,gL,-1,二,.,溶度积与溶解度的关系,设难溶物,MaXb,的溶解度为,s molL,-1,，溶解平衡时,M,a,X,b,=,aM,m,+,+,bX,n-,a,s,b,s,Ksp,M,m+,a,X,n-,b,(as),a,(bs),b,=a,a,b,b,s,(a+b),如,1:1,型：,AgCl =Ag,+,+Cl,-,Ksp,s,2,1:2,或,2:1,型：,Ag,2,CrO,4,=2Ag,+,+CrO,4,2-,Ksp,4,s,3,因此，对于同类型的难溶物，,Ksp,越小，溶解度,s,越小。不同类型的必须经计算后才能进行比较。如：,类型,Ksp,S,(molL,-1,),AgCl 1.5610,-10,1.25 10,-5,Ag,2,CrO,4,9.0 10,-12,1.31 10,-4,三,.,溶度积规则,Q,i,=,K,sp,是饱和溶液，无沉淀析出；,Q,i,K,sp,是过饱和溶液，溶液不稳定，会析出沉淀,直至饱和为止。,离子积,某难溶电解质溶液中，其离子浓度系数次方之积称离子积，用,Q,i,表示。,离子积和浓度商意义是相同的，溶度积是离子积的一种特例（平衡态的离子积）。,溶度积,规则,根据,Q,i,和,K,sp,的相对大小，判断沉淀是否生成或溶解的规则称溶度积规则。,四,.,同离子效应和盐效应,1.,同离子效应使难溶电解质的溶解度降低。,例：求,298K,时，,BaSO,4,在,0.010 molL,-1,Na,2,SO,4,溶液,中的溶解度,(gL,-1,),。,K,sp,(BaSO,4,)=1.0810,-10,解：设所求,BaSO,4,的溶解度为,s molL,-1,平衡浓度,/molL,-1,s 0.010+s=0.010,K,sp,=0.010s,=1.0810,-10,s=1.0810,-8,molL,-1,BaSO,4,的式量为,233.3,s,1.0810,-8,molL,-1,233.3gmol,-1,2.5210,-6,gL,-1,BaSO,4,Ba,2+,+,SO,4,2-,2.,盐效应增大难溶物的溶解度,溶液中加入不含相同离子的可溶性盐，可以增大难溶电解质的溶解度的现象称盐效应。,盐效应,作用原理,盐效应是由于溶液中的离子强度增大，使离子的活度降低，从而使,Q,i,Ksp,的方法都可促使沉淀的生成。,凡是可以使,Qi Ksp,的方法是应用同离子效应，请看下例,例：将等体积的,410,-3,molL,-1,A,g,NO,3,和,410,-3,molL,-1,K,2,CrO,4,混合，是否能析出,AgCrO,4,沉淀？,解：等体积混合后各离子的浓度减少为原来的一半：,C =210,-3,molL,-1,Q,i,=(210,-3,),2,(210,-3,)=810,-9,Ksp,9.010,-12,Q,i,所以有沉淀,Ag,2,CrO,4,析出。,促使,Q,i,K,sp,的方法是应用生成弱电解质或气体或配位化合物或氧化还原反应而降低离子的浓度。,一生成弱电解质或气体,难溶氢氧化物、难溶弱酸盐等可溶于酸，这是由于生成了弱电解质水或弱酸的缘故。,ZnS,+2H,+,=Zn,2+,+H,2,S,二氧化还原反应,3CuS,+8HNO,3,=Cu(NO,3,),2,+3S,2NO,4H,2,O,三生成配位化合物,AgCl,2NH,3,=Ag(NH,3,),2,+,+,Cl,-,Mg(OH),2,Mg,2,+,+,2OH,-,2HCl,2Cl,-,+,2H,+,2H,2,O,+,2,酸度对沉淀平衡的影响,凡是酸度能改变,Q,i,值的沉淀平衡，通过控制溶液的,PH,值，可以使平衡向有利的方向进行。,例：计算欲使,0.01 molL,-1,Fe,3+,开始沉淀和沉淀完全时,(,指离子浓度,10,-5,mol,-1,L,-1,),的,PH,值。,解：,(,1),计算开始沉淀的,pH,值,K,sp,=Fe,3+,OH,-,3,=1.110,-36,开始沉淀时：,Fe,3+,=,0.01,pOH,12-lg4.79,11.32,pH,14-11.32,2.68,(2),沉淀完全时的,pH,值,Fe,3+,=10,-5,molL,-1,POH=10.32 PH=3.68,Fe(OH),3,Fe,3,+,+3OH,-,K,sp,Fe,3+,OH,-,=4.7910,-12,（mol,-1,L,-1,）,3,K,sp,Fe,3+,OH,-,=4.7910,-11,（mol,-1,L,-1,）,3,一些难溶氢氧化物沉淀的,pH,值,注：金属离子的起始浓度为,0.01 molL,-1,例,：,计算使,0.10mol MnS,、,ZnS,、,CuS,溶解于,1L,盐酸,中所需盐酸的最低浓度,.,解：硫化物在酸中的溶解平衡：,K=,M,2+,H,2,S,H,+,2,K,sp,K,1,K,2,H,+,=,K,1,K,2,M,2+,H,2,S,K,sp,MS,M,2,+,+S,2-,K,sp,S,2-,+,2H,+,H,2,S,K=1/K,1,K,2,+:MS+2H,+,M,2+,+H,2,S,K,=,K,sp,K,1,K,2,刚好全部溶解时的金属离子浓度：,M,2+,=0.10 molL,-1,查表,:K,1,=5.710,-8,K,2,=1.210,-15,H,2,S=0.1 molL-1 K,1,K,2,=6.84 10,-23,H,+,=,6.84 10,-25,K,sp,查表求各硫化物的溶度积为,:Ksp,MnS,=1.410,-15,Ksp,ZnS,=1.210,-23,Ksp,CuS,=8.510,-45,分别代入后，结果如下：,硫化物 溶酸的浓度,molL,-1,pH,溶解程度,MnS 2.210,-5,4.7,易溶于稀酸,ZnS 0.24 0.6,易溶于稀酸,CuS 8.910,9,不溶非氧化性酸,3,分步沉淀,同一种沉淀剂可以使溶液中不同离子先后析出的现象叫分步沉淀。,在,0.1molL,-1,的,Cl,-,和,I,-,的溶液中加入,AgNO,3,溶液，可以发生分步沉淀,Cl,-,I,-,AgI,Cl,-,AgCl,AgNO,3,AgNO,3,K,sp,AgI,=,1.510,-16,K,sp,AgCl,=,1.5610,-10,溶解度小,优先沉淀,I,-,离子开始沉淀时,I,-,=0.1molL,-1,Ag,+,=1.510,-15,molL,-1,K,sp,I,-,Cl,-,离子开始沉淀,Cl,-,=0.1 molL,-1,Ag,+,=1.5610,-9,molL,-1,K,sp,Cl,-,AgCl,开始析出时，溶液中的,I,-,浓度为：,I,-,=,-,=9.610,-8,molL,-1,K,sp,Ag,+,4,沉淀的转化,在含有沉淀的溶液中，加入适当试剂，与某一离子结合成为更难溶和物质，叫做沉淀的转化。,下面是一份沉淀转化的实验报告,:,PbCl,2,(,白,),PbI,2,(,黄,),PbSO,4,(,白,),PbCrO,4,(,黄,),PbS,(,黑,),加,KI,溶液,加,NaSO,4,溶液,加,K,2,CrO,4,溶液,加,Na,2,S,溶液,PbCl,2,+2I,-,=PbI,2,+2Cl,-,PbI,2,+SO,4,2-,=PbSO,4,+2I,-,PbSO,4,+CrO,4,2-,=PbCrO,4,+SO,4,2-,PbCrO,4,+S,2-,=,PbS,+CrO,4,2-,弱酸的电离平衡：,H,+,=,K,a,C,(,5%),弱碱的电离平衡：,OH,-,=,K,a,C,(,5%),弱酸盐的水解平衡：,OH,-,=,K,h,C,(,K,h,=),K,W,K,a,弱碱盐的水解平衡：,OH,-,=,K,h,C,(,K,h,=),K,W,K,a,缓冲溶液：,H,+,K,a,C,酸,C,盐,pH=,pK,a,-log,C,酸,C,盐,OH,-,K,b,C,碱,C,盐,pOH,=,pK,b,-log,C,碱,C,盐,有关计算公式：,溶度积与溶解度的关系：,K,sp,=,a,a,b,b,s,(a+b,),离子的,f,值和离子强度的关系,活,度,因,子,f,值,离子强度,(I),Z=1,Z=2,Z=3,Z=4,1,10,-4,0.99,0.95,0.90,0.83,2,10,-4,0.98,0.94,0.87,0.77,3,10,-4,0.97,0.90,0.80,0.67,1,10,-3,0.96,0.86,0.73,0.56,2,10,-3,0.95,0.81,0.64,0.45,5,10,-3,0.92,0.72,0.51,0.30,1,10,-2,0.89,0.63,0.39,0.19,2,10,-2,0.87,0.57,0.28,0.12,5,10,-2,0.81,0.44,0.15,0.04,0.1,0.78,0.33,0.08,0.01,0.2,0.70,0.24,0.04,0.003,0.3,0.66,-,-,-,0.5,0.62,-,-,-,第九章 沉淀溶解平衡,P,264265,总结与思考题：,2,、,3,、,4,。,作业：,1,、,2,、,4,、,6,、,7,、,9,、,10,、,13,、,16,。,
展开阅读全文