沉淀溶解平衡

1、第六章 沉淀溶解平衡教學(xué)要求 1熟悉難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡，掌握標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)及其與溶解度之間的關(guān)系和有關(guān)計算。2掌握溶度積規(guī)則，能用溶度積規(guī)則判斷沉淀的生成和溶解。熟悉PH值對難溶金屬氫氧化物和金屬硫化物沉淀溶解平衡的影響及有關(guān)計算。熟悉沉淀的配位溶解及其簡單計算。3了解分步沉淀和兩種沉淀間的轉(zhuǎn)化及有關(guān)計算。 教學(xué)重點 1溶度積原理 2pH值對難溶金屬氫氧化物和金屬硫化物沉淀溶解平衡的影響及有關(guān)計算。 教學(xué)難點 pH值對難溶金屬氫氧化物和金屬硫化物沉淀溶解平衡的計算。 教學(xué)時數(shù)8學(xué)時 主要內(nèi)容 1溶度積常數(shù), 溶度積與溶解度的關(guān)系及相關(guān)計算, 利用溶度積規(guī)則判斷和計算沉淀的生成、沉淀的溶解

2、, 分級沉淀, 沉淀的轉(zhuǎn)化。 2難溶電解質(zhì)中同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)。 3pH值對難溶金屬氫氧化物和金屬硫化物沉淀溶解平衡的影響及有關(guān)計算。 教學(xué)內(nèi)容 6.1 溶解度和溶度積6.1.1 溶解度在一定溫度下，達(dá)到溶解平衡時，一定量的溶劑中含有溶質(zhì)的質(zhì)量，叫做溶解度，通常以符號 s 表示。 對水溶液來說，通常以飽和溶液中每 100g 水所含溶質(zhì)質(zhì)量來表示，即以：g /100g水表示。6.1.2 溶度積在一定溫度下，將難溶電解質(zhì)晶體放入水中時，就發(fā)生溶解和沉淀兩個過程。在一定條件下，當(dāng)溶解和沉淀速率相等時，便建立了一種動態(tài)平衡。 AgCl 在 H2O 中有如下平衡 : AgCl(s) Ag+ (aq) +

3、 Cl-(aq)。 K = Ag+ Cl- 式中的 K 是標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，各濃度是相對濃度。由于左側(cè)是固體物質(zhì)，不寫入平衡常數(shù)的表達(dá)式。故 K 的表達(dá)式是乘積形式。所以沉淀溶解平衡的平衡常數(shù) K 稱為溶度積常數(shù)，寫作 。 K-(solubility product), 難溶電解質(zhì)溶解沉淀平衡的平衡常數(shù)，它反應(yīng)了物質(zhì)的溶解能力。 溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。 一般沉淀反應(yīng)：溶度積常數(shù)的意義：一定溫度下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶液中離子濃度的系數(shù)次方之積為一常數(shù)。 越大則難溶電解質(zhì)在溶液中溶解趨勢越大，反之越小。 只與溫度有關(guān)。溫度一定，值一定，不論含不含其它離子。溶度積為一常數(shù)，在數(shù)據(jù)表中可查得。 6.1.

4、3溶度積和溶解度間的關(guān)系溶度積和溶解度的相互換算例 ：25oC，AgCl的溶解度為1.9210-3 gL-1，求同溫度下AgCl的溶度積。解：已知Mr(AgCl)=143.3通過例題，總結(jié)解題的一般步驟：1） 寫出化學(xué)方程式；2） 用溶解度 S 表示出平衡濃度； * 關(guān)鍵步驟3） 寫出 Ksp 的表達(dá)式；4） 將已知數(shù)據(jù)代入后，求值或解方程。 小結(jié)：相同類型的難溶電解質(zhì), 其 大的 s 也大。不同類型的難溶電解質(zhì)不能直接用溶度積比較其溶解度的相對大小。 6.2 沉淀的生成和溶解6.2.1 溶度積規(guī)則沉淀溶解平衡時: = Am+nBn-m非平衡態(tài)時：離子積J= c(Am+)nc(Bn-)m沉淀溶

5、解平衡的反應(yīng)商判據(jù),即溶度積規(guī)則：J = 飽和溶液，處于平衡。 J 過飽和溶液，沉淀析出，直至飽和為止J 會產(chǎn)生PbI2沉淀 例題2: 0.100 molL-1 的MgCl2溶液和等體積同濃度的NH3水混合，會不會生成Mg(OH)2沉淀？已知 Mg(OH)2 5.6110-12, Kb (NH3) 1.7710-5。 解題思路: 有無Mg(OH)2沉淀生成的判斷標(biāo)準(zhǔn)：J與 的關(guān)系。 Mg(OH)2 Mg2+(aq)+ 2OH- (aq) J= c(Mg2+ ) c(OH- )2從已知條件中可以獲得c(Mg2+)，c(OH-)由NH3水提供，可間接獲得 問題解答: MgCl2溶液與NH3水等體積

6、混合，兩者濃度均減半。 c(Mg2+)c (NH3)= 0.100/2=0.05 molL-1 c(NH3)/Kb500 c(OH-)= =9.4110- 4 molL-1 J c(Mg2+)c(OH-)2 =0.05 (9.4110- 4)2 =4.410-8 05.J Ksp 生成Mg(OH)2沉淀。 引深: 若在MgCl2溶液與NH3水等體積混合前，先加入一定量NH4Cl，使其在混合液中濃度為0.5 molL-1 ，是否還有沉淀？ 解： c(OH-) = Kb c(NH3)/c( NH4Cl) =1.7710-6 molL-1 Jc(Mg2+ ) c(OH- )2=0.05 (1.771

7、0-6)2 = 1.5610-13 Ksp 不生成Mg(OH)2沉淀。 問: 若不生成Mg(OH)2沉淀，需加NH4Cl多少克？ 6.2.2 同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)1.同離子效應(yīng)在難溶電解質(zhì)溶液中加入與其含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，而使難溶電解質(zhì)的溶解度降低的作用。例：298K時硫酸鋇的溶解度為1.0410-5molL-1，問在0.010molL-1的硫酸鈉溶液中的溶解度是多少？ 2. 鹽效應(yīng) 在難溶電解質(zhì)飽和溶液中，加入不含共同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)而使難溶電解質(zhì)的溶解度增大的作用。 定性解釋：強(qiáng)電解質(zhì)中的正負(fù)離子分別對Cl- 和Ag+有牽制作用，使它們不易結(jié)合生成AgCl。 AgCl Ag+ +

8、Cl-KNO3 = K+ + NO3- 注意： （1）外加強(qiáng)電解質(zhì)濃度和離子電荷越大， 鹽效應(yīng)越顯著。 （2）同離子效應(yīng)也伴有鹽效應(yīng)，但通常忽略。若加入過多，溶解度反而增大。 6.2.3 pH 對沉淀溶解平衡的影響1.難溶金屬氫氧化物 溶于酸溶于酸也溶于堿溶于銨鹽 使J，J 2.金屬硫化物PbS， Bi2S3 ，CuS ，CdS， Sb2S3， SnS2 ，As2S3 ，HgS 等。通過控制pH值可使某些金屬硫化物沉淀或溶解，達(dá)到分離的目的。 難溶金屬硫化物的多相離子平衡：難溶金屬硫化物在酸中的沉淀-溶解平衡：在酸中的溶度積常數(shù)例題：25下,于0.010molL-1FeSO4溶液中通入H2S(

9、g), 使其成為飽和溶液 (c(H2S)= 0.10molL-1) 。用HCl調(diào)節(jié)pH，使c(HCl)= 0.30molL-1 。試判斷能否有FeS生成。解：越大,硫化物越易溶。金屬硫化物在酸中的溶解度差異6.2.4 配合物的生成對溶解度的影響沉淀的配位溶解例題：室溫下，在1.0L氨水中溶解0.10mol固體的AgCl(s)，問氨水的濃度最小應(yīng)為多少?解：沉淀溶解的方法：a) 酸（堿或 NH4+鹽）溶解b) 配位溶解c) 氧化還原溶解d) 氧化 配位（王水）溶解6.3 兩種沉淀之間的平衡6.3.1 分步沉淀如果溶液中同時含有幾種離子，當(dāng)加入某種沉淀劑時，沉淀反應(yīng)將依怎樣的 次序進(jìn)行呢？ 含義：

10、先后沉淀的作用。相反的過程稱為“分步溶解”（選擇性溶解） 分步沉淀的次序： 與 的大小及沉淀的類型有關(guān) 沉淀類型相同，被沉淀離子濃度相同，小者先沉淀，大者后沉淀； 沉淀類型不同，要通過計算確定。 與被沉淀離子濃度有關(guān)例題：某溶液中含Cl和 CrO4- ，它們的濃度分別是 0.10mol.L-1和0.0010 mol.L-1，通過計算證明，逐滴加入AgNO3試劑，哪一種沉淀先析出。當(dāng)?shù)诙N沉淀析出時，第一種離子是否被沉淀完全(忽略由于加入AgNO3所引起的體積變化)。解：析出AgCl(s)所需的最低Ag+濃度，表明Cl-已經(jīng)沉淀完全。6.3.2 沉淀的轉(zhuǎn)化通過化學(xué)反應(yīng)將一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀什

11、么條件下 AgCl 先沉淀？ （1）大多數(shù)情況下，由溶解度大的沉淀向溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化。（類型相同： Ksp 大（易溶）者向Ksp?。y溶）者轉(zhuǎn)化容易，二者Ksp相差越大，轉(zhuǎn)化越完全。） 上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)很完全。 （2）溶解度相差不大時，一定條件下能使溶解度小的沉淀向溶解度大的沉淀轉(zhuǎn)化。 例：有0.20 mol BaSO4沉淀，每次用飽和Na2CO3(1.6 mol.dm-3)溶液處理，若要把BaSO4沉淀完全轉(zhuǎn)化到溶液中，需要處理幾次？ (298 K, BaSO4 Ksp = 1.07 x10-10 , BaCO3 Ksp = 2.58x10-9 ) 作業(yè)：P176：2，7，9，10，12，19

12、，20。As of Microsoft Internet Explorer 4.0, you can applmultimedia-style effects to your Web pages using visual filters and transitions. You can apply visual filters and transitions to standard HTML controls, such as text containers, images, and other windowless objects. Transitions are time-varying

13、filters that create a transition from one visual state to another. By combining filters and transitions with basic scripting, you can create visually engaging and interactive documents.Internet Explorer 5.5 and later supports a rich variety of optimized filters. Click the following button to see a d

14、emonstration of many of these filters and how to usetheProcedural surfaces are colored surfaces that display between the content of an object and the objects background. Procedural surfaces define each pixels RGB color and alpha values dynamically. Only the procedure used to compute the surface is s

15、tored in memory. The content of an object with a procedural surface applied is not affected by the procedural surface.警告：此類已序列化的對象將不再與以后的 Swing 版本兼容。當(dāng)前的序列化支持適合在運行相同 Swing 版本的應(yīng)用程序之間短期存儲或 RMI。從 1.4 版開始，已在 java.beans 包中加入對所有 JavaBeansTM 的長期存儲支持。請參見 XMLEncoder。引用類型和原始類型的行為完全不同，并且它們具有不同的語義。引用類型和原始類型具有不同的特征和用法，它們包括：大小和速度問題，這種類型以哪種類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲，當(dāng)引用類型和原始類型用作某個類的實例數(shù)據(jù)時所指定的缺省值。對象引用實例變量的缺省值為 null，而原始