18-19沉淀溶解平衡

1、沉淀溶解平衡 溶解度和溶度積沉淀的生成和溶解兩種沉淀之間的平衡1學(xué)習(xí)要求掌握溶解度和溶度積的概念 意義 相關(guān)計(jì)算2溶解度和溶度積沉淀與溶解溶解度溶度積溶解度和溶度積的關(guān)系31、溶解-（難溶）電解質(zhì)晶體表面的正、負(fù)離子在水分子的作用下，逐漸離開晶體表面進(jìn)入水中，成為自由運(yùn)動的水合離子的過程。一、沉淀(precipitate)與溶解(dissolve)2、沉淀（結(jié)晶）-進(jìn)入水中的正、負(fù)離子在不斷運(yùn)動過程中，會碰到固體表面，受表面離子的吸引，重新回到固體表面的過程。4 在一定溫度下，達(dá)到沉淀-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。 二、溶解度(solubilit

2、y) 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：g /100g水。5 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)的多相離子平衡，可表示如下： 溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。(aq)mB(aq)nA(s)BAnmmn-+mnnmmn)(B)(A)B(A-+=cc三、溶度積6)(SO)(Ba)BaSO(2424-+=cc可簡寫為：溶解沉淀例：7四、溶解度和溶度積的關(guān)系1、溶度積和溶解度的異同點(diǎn)： （1）兩者的定義不同，單位不同。 （2）兩者都反映了難溶電解質(zhì)的溶解能力。Ag2CrO48)CrOAg()AgCl(42SS注意：92、溶度積和溶解度的相互換算nSmSn

3、m-+(aq)mB(aq)nA(s)BAmnmn)m()n(SS=ABS = 型A2B型或AB2型 Ksp =4s3或 Ksp = s210注意：在溶度積的計(jì)算中，離子濃度必須是物質(zhì)的量濃度，其單位為molL1，溶度積本身沒有單位。而溶解度的單位往往是g/100g水。計(jì)算時有時要先將難溶電解質(zhì)的溶解度 S 的單位換算為molL1。11例 ：25oC，AgCl的溶解度為1.9210-3 gL-1，求同溫度下AgCl的溶度積。)L/(mol1-SS平衡濃度3.143Mr(AgCl)=解：已知1513Lmol1034.1Lmol3.1431092.1-=S)aq(Cl(aq)AgAgCl(s)-+1

4、021080.1)Cl()Ag()AgCl(-+=Scc122)L/(mol1ss-平衡濃度42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg331.7105.6-=s5312105.6,4101.1-=ss例：25oC，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同溫下S(Ag2CrO4) 。)aq(CrO(aq)2Ag(s)CrOAg4422-+24242)CrO()Ag()CrOAg(-+=cc解：= 2.210-3 g/100g水molL-113)L/(mol1xs-平衡濃度例：25oC，已知 Mg(OH)2=5.6110-12，求同溫下S Mg(OH)2 。解： Mg(O

5、H)2(S)Mg2+(aq) + 2OH-(aq)2s Ksp=5.6110-12 = 4s3S = 1.12 10-4 molL-1= 1.12 10-4 molL-1 58.3=6.53 10-3 gL-1 14間的關(guān)系與的思考題：求243)(POCaS5108S=Ksp =（3s）3 （2s）2 = 108s515沉淀的生成和溶解溶度積規(guī)則 濃度對沉淀的影響同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng) 共存電解質(zhì)對沉淀的影響pH 值對溶解度的影響 沉淀的酸溶解配合物的生成對溶解度的影響 沉淀的配位溶解16沉淀溶解平衡的反應(yīng)商判斷,即溶度積規(guī)則：一、溶度積規(guī)則濃度對沉淀的影響(aq)mB(aq)nA(s)BAnmm

6、n-+Q 平衡向左移動，沉淀析出；Q= 處于平衡狀態(tài)，飽和溶液；Q 平衡向右移動，無沉淀析出； 若原來有沉淀存在，則沉淀溶解。Q17 為 6. 010-4 molL-1 。若鋇離子濃度為 0.010molL-1 ，問是否能生成BaSO4 沉淀？例題：25時，晴綸纖維生產(chǎn)的某種溶液中，18QQ= 6.010-40.010= 6.010-619沉淀的完全程度 嚴(yán)格地說，溶液中沒有一種離子的濃度等于0，在實(shí)際中，若組成沉淀的離子在溶液中的殘留濃度小于110-5mol/L時，即可認(rèn)為沉淀完全。20二、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng) 共存電解質(zhì)對沉淀的影響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

7、強(qiáng)電解質(zhì)，而使難溶電解質(zhì)的溶解度降低的作用。21例題：求 25時， Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中的溶解度。Ksp = 1.110-12已知：22AgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25 ) 鹽效應(yīng)：在難溶電解質(zhì)溶液中，加入易溶強(qiáng)電解質(zhì)而使難溶電解質(zhì)的溶解度增大的作用。 0.00 0.00100 0.00500 0.0100 1.278 1.325 1.385 1.4272、鹽效應(yīng)23 當(dāng) 時， 增大，S(PbSO4)顯著減小，同離子效應(yīng)占主導(dǎo)； 當(dāng) 時， 增大，S(PbSO4)緩慢增大，鹽效應(yīng)占主導(dǎo)。3、同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)共存時：24三、pH 值對溶解度的影響

8、 沉淀的酸溶解1、難溶金屬氫氧化物 QQ25例題：在含有0.10molL-1 Fe3+和 0.10molL-1 Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，應(yīng)控制pH值為多少?262.826.85pH可將pH值控制在 2.82 6.85 之間Fe3+沉淀完全Ni2+開始沉淀解：c(Fe3+)10-527PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS2.金屬硫化物28難溶金屬硫化物在酸中的沉淀-溶解平衡：+22S(aq)H(aq)M(aq)2HMS(s)=-+22222+spa)S()S()H()SH()M(cccccK或=2a22a1spspa)SH

9、(S)H()MS(KKKK在酸中的溶度積常數(shù)spaKspaK越大,硫化物越易溶。29稀HClHAcMnSCdSPbSCuS Ag2SHgS濃HCl王 水ZnS FeS30 四、配合物的生成對溶解度的影響 沉淀的配位溶解)aq(SH)aq(CdCl(aq)Cl4)aq(2HCdS(s)224+-+(aq)Cl(aq)Ag(NH(aq)2NHAgCl(s)233-+(aq)AgI(aq)IAgI(s)2-+生成難離解的配離子31223)l(O4H2NO(g)3S(s)aq()3Cu(NO+氧化還原溶解：36sp102.1)CuS(K=-3)aq(8HNO3CuS(s)+五、氧化還原反應(yīng)對溶解度的影

10、響32氧化配位溶解：242O(l)4H3S(s)2NO(g)(aq)HgCl3H+53sp104.6HgS)(K=-3(aq)2HNO12HCl(aq)3HgS(s)+sp222242)S(S(s)S)Hg(HgClHgKJcc-+-+使使?jié)釮Cl濃HNO3Q33沉淀溶解的方法：酸溶解氧化還原溶解配位溶解氧化 配位（王水）溶解34兩種沉淀之間的平衡分步沉淀沉淀的轉(zhuǎn)化351L溶液一、分步沉淀實(shí)驗(yàn)：36分步沉淀的順序： 與 Ksp 的大小被沉淀離子濃度及沉淀的類型有關(guān)a) 沉淀類型相同，被沉淀離子濃度相同， Ksp小者先沉淀， Ksp大者后沉淀；c) 沉淀類型不同，要通過計(jì)算確定。b) 沉淀類型相

11、同，被沉淀離子濃度不同37 例題：某溶液中含Cl和 ，它們的濃度分別是 0.10mol.L-1和0.0010mol.L-1，通過計(jì)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)。38解：1)析出AgCl(s)所需的最低Ag+濃度)Cl(AgCl)sp-=cK39)(CrO)CrO(Ag2442sp-=cK2）析出Ag2CrO4(s)所需的最低Ag+濃度40)(Ag(AgCl)2sp+=cK3）當(dāng)Ag2CrO4開始沉淀時，AgCl已沉淀完全。41二、沉淀的轉(zhuǎn)化(aq)SO(s)aCOC(aq)CO(s)Ca

12、SO243234-+)(Ca)(CO)(Ca)(SO223224+-+-=ccccK)(CaCO)(CaSO3sp4spKK=42結(jié)論：沉淀類型不同，計(jì)算反應(yīng)的 。沉淀類型相同, 大（易溶)者向 ?。y溶)者轉(zhuǎn)化容易，二者 相差越大，轉(zhuǎn)化越完全，反之 小者向 大者轉(zhuǎn)化困難；43例題1：在1LNa2CO3溶液中使0.010mol的CaSO4全部轉(zhuǎn)化為CaCO3,求Na2CO3的最初濃度為多少? 例題2：在1LNa2CO3 溶液中使0.010mol的BaSO4完全轉(zhuǎn)化為BaCO3，問Na2CO3的最初濃度為多少?44例題1：在1LNa2CO3溶液中使0.010mol的CaSO4全部轉(zhuǎn)化為CaCO3,求Na2CO3的最