難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀—溶解平衡節(jié)PPT課件

1、第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡在水中的溶解度小于0.1g/L的強(qiáng)電解質(zhì)稱(chēng)為 難溶強(qiáng)電解質(zhì)。當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水并成為飽和溶液時(shí)， 固體和它相應(yīng)離子間建立沉淀-溶解平衡。151-164頁(yè)基礎(chǔ)化學(xué)第1頁(yè)/共35頁(yè)本章學(xué)習(xí)要求1、掌握難溶強(qiáng)電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶度積Ksp的 表達(dá)式及溶度積和溶解度的關(guān)系；2、掌握溶度積規(guī)則，熟練應(yīng)用溶度積規(guī)則 判斷沉淀的生成、溶解及沉淀的先后順序。 151-164頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第2頁(yè)/共35頁(yè)K sp : 標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)standard solubility product constant例：把 AgCl(s) 放入水，則有：)()()(Ag

2、ClcClcAgcKeqeq第一節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)溶解沉淀沉淀-溶解平衡cClccAgcKeqeqsp)()(151頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第3頁(yè)/共35頁(yè)M+ A-(s) +Mz+(aq) + -Az-(aq)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式為：上式表明：在一定溫度下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶液中離子的相對(duì)濃度各以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪指數(shù)的乘積為一常數(shù)。此常數(shù)稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)。cAccMcKzeqzeqsp)()(SI單位：1nju紐151頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡一、標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)第4頁(yè)/共35頁(yè) 標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)的大小反映了難溶強(qiáng)電解質(zhì)

3、的溶解能力的大小，Ksp越小，難溶強(qiáng)電解質(zhì)就越難溶于水。Ksp只與溫度有關(guān)，而與電解質(zhì)離子的濃度無(wú)關(guān)。Ksp見(jiàn)361頁(yè)附錄四 )A(c)M(cKZeqZeqsp152頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第5頁(yè)/共35頁(yè)例6-1 298.15 K 時(shí)，Mg(OH)2 在水中達(dá)到沉淀-溶解平衡，溶液中Mg2+和OH-的濃度分別為 1.110-4 molL-1和2.210-4 molL-1，計(jì)算該溫度下Mg(OH)2的標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)。解：2+2sp2eqeqMg(OH) (Mg )/ (OH )/Kcccc442121.1 10(2.2 10 )5.3 10Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-1

4、52頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第6頁(yè)/共35頁(yè)二、標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)與溶解度的關(guān)系Ksp和 S 都可用來(lái)衡量難溶電解質(zhì)的溶解能力，二者可互換算。Ksp :在一定溫度下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶 液中離子的相對(duì)濃度各以其化學(xué)計(jì)量 數(shù)為冪指數(shù)的乘積為一常數(shù)。S: 在一定溫度下，難溶電解質(zhì)飽和溶液的濃度 單位為 molL-1 。152頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第7頁(yè)/共35頁(yè)已知298K時(shí)， AgCl 的 Ksp = 1.710-10,CaSO4 的 Ksp= 7.110-5 , Ag2CrO4 的Ksp= 1.110-12。計(jì)算它們的 S 。AgCl Ag+ + Cl-= S12=

5、1.310-5 (mol L-1) 解： s1 s1（1）cClccAgcKeqeqsp)()(spKS 110107 . 1152頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第8頁(yè)/共35頁(yè)CaSO4 Ca2+ + SO42- s2 s2 = 8.410-3 ( mol L-1)22sKspspKs 25101 . 7Ag2CrO4 2Ag+ +CrO42- 2s3 s3= 6.510-5(mol L-1)323)2(ssKsp3sp34/Ks =4s333124101 . 1第9頁(yè)/共35頁(yè)比較分析：結(jié)論：AgCl CaSO4 Ag2CrO4KSP 1.710-10 7.110-5 1.110-

6、12s(mol/L) 1.310-5 8.410-3 6.510-5同類(lèi)型：Ksp 越大 ，s越大 ；反之亦然。不同類(lèi)型：不能直接比較，要通過(guò)計(jì)算。153頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第10頁(yè)/共35頁(yè)第二節(jié) 沉淀的生成和溶解formation and solubilization of precipition一、溶度積規(guī)則 solubility product rule 討論溶度積規(guī)則前，先引入 反應(yīng)商J 的概念。它表示任意情況下難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶液中離子濃度冪次方的乘積。(65頁(yè)) 表達(dá)式如 PbI2 J = c (Pb2+) c 2 (I- ) 注意： J 和 Ksp 的表達(dá)式類(lèi)似，

7、但概念有區(qū)別。前者指任意條件下， J 可以是任意數(shù)值；后者指一定溫度、飽和溶液中， Ksp為一定值。Ksp是 J 的特例。154頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第11頁(yè)/共35頁(yè)（1）當(dāng) 時(shí)，為不飽和溶液。不會(huì)有沉淀析出，若溶液中有難溶強(qiáng)電解質(zhì)固體，則固體溶解，直至重新達(dá)到沉淀-溶解平衡。sp KJ 這就是沉淀-溶解平衡的反應(yīng)商判據(jù)，也稱(chēng)溶度積規(guī)則。利用溶度積規(guī)則，可以判斷沉淀的生成或溶解。在任意給定的溶液中，有三種可能：（2）當(dāng) 時(shí)，為飽和溶液。沉淀-溶解反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。sp =KJ（3）當(dāng) 時(shí)，為過(guò)飽和溶液。此時(shí)將析出沉淀,直至溶液達(dá)到飽和，重新達(dá)到沉淀-溶解平衡。sp Ksp(B

8、aSO4), 為過(guò)飽和溶液，混合后能析出 BaSO4 沉淀。154頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第15頁(yè)/共35頁(yè)三、沉淀的溶解根據(jù)溶度積規(guī)則，欲沉淀溶解，必須 J Ksp。沉淀物 MaAb即J = ca(M)cb(A) Ksp降低難溶電解質(zhì)離子濃度的方法：生成弱電解質(zhì) 見(jiàn)155頁(yè)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成配離子 見(jiàn)278-279頁(yè)155頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第16頁(yè)/共35頁(yè)四、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng) 在難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶液中，加入與其含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，則沉淀-溶解平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，該現(xiàn)象稱(chēng)同離子效應(yīng)common ion effect。156頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)

9、電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第17頁(yè)/共35頁(yè)例6-5 計(jì)算 298.15 K 時(shí) Ag2CrO4 在0.010mol/L K2CrO4溶液中的溶解度。解： Ag2CrO4 在水中的沉淀-溶解反應(yīng)為：0.010 molL-1s0.010 molL-12s平衡時(shí),+2244Ag CrO (s)2Ag (aq)+CrO(aq)+22sp24eqeq42(Ag CrO )(Ag )/(CrO )/(2 /)0.010Kccccs c156頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第18頁(yè)/共35頁(yè)298.15 K 時(shí) Ag2CrO4 在 0.010 molL-1 K2CrO4 溶液中的溶解度為：sp24(Ag

10、 CrO )120.010Ksc1216111.1 10mol L5.2 10 mol L20.010156頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第19頁(yè)/共35頁(yè)6.510-5 mol L-1Ag2CrO4 純水 0.1mol/LK2CrO4s5.210-6 mol L-1 計(jì)算結(jié)果表明，同離子效應(yīng)的結(jié)果使難溶電解質(zhì)的溶解度降低。153頁(yè)157頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第20頁(yè)/共35頁(yè) 在難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶液中加入不具有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，將使難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度增大，這種現(xiàn)象也稱(chēng)為鹽效應(yīng)satl effect 。 由于加入易溶強(qiáng)電解質(zhì)后，溶液中陰、陽(yáng)離子的濃度增大，難溶強(qiáng)電解

11、質(zhì)的陰、陽(yáng)離子受到了較強(qiáng)的牽制作用，降低了它們的有效濃度，使沉淀反應(yīng)速率減慢，難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解速率暫時(shí)大于沉淀速率，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。原因:鹽效應(yīng)與同離子效應(yīng)作用正相反。一般忽略不計(jì).157頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第21頁(yè)/共35頁(yè)第三節(jié) 分步沉淀和沉淀的轉(zhuǎn)化 如果在溶液中有兩種以上的離子可與同一試劑反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，首先析出的是反應(yīng)商J最先達(dá)到Ksp的物質(zhì)。這種按先后順序沉淀的現(xiàn)象，稱(chēng)為分步沉淀。一、分步沉淀通過(guò)計(jì)算得出： 同類(lèi)型難溶電解質(zhì)，Ksp小的先沉淀； 當(dāng)溶液中離子濃度被沉淀剩余至 c 10-5 mol L-1 ， 視沉淀完全。利用分步沉淀可達(dá)到分離的目的。157

12、頁(yè)第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡第22頁(yè)/共35頁(yè)例6-6 在 0.010 molL-1 I- 和 0.010 molL-1 Cl- 混合溶液中滴加AgNO3溶液時(shí)，哪種離子先沉淀？當(dāng)?shù)诙N離子剛開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中第一種離子的濃度為多少（忽略溶液體積的變化)？解:查表KSP(AgI)=8.310-17KSP(AgCl)=1.810-10KSP(AgI) KJ3sps4K 5、已知25時(shí)， =1.210-10, =6.810-17, =1.810-8, 若它們的溶解度依次為 s1,s2,s3，則溶解度的相對(duì)大小為A、s1 s2 s3 B、s1 s3 s2 C、s3 s1 s2 D、s2 s1 s3 3ZnCO,spK 2)OH(Zn,spK 4PbSO,spKC6、兩種難溶電解質(zhì)，其標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)大者，溶解度必然也較大。 （ ）第32頁(yè)/共35頁(yè)7、已知 （PbI2）= （CaCO3），因此 PbI2和CaCO3在水中的溶解度相等。（ ） spKspK8、已知25時(shí)， (AgCl)=1.510-10, (AgI)=1.510-17,在Cl-、I- 的濃度均為1.010-3mol/L的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，最先生成的沉淀是（ ）。當(dāng)最后一種離子開(kāi)始沉淀時(shí),最先沉淀的離子的濃度是（ ） spKsp