沉淀與溶解平衡

第三節(jié)沉淀溶解平衡沉淀溶解BaSO4：

難溶于水，在水中的溶解度為0.0024g/100g水。

BaSO4：

強電解質(zhì).BaSO4的溶解度很小,但是它溶在水中的部分全部電離了。沉淀溶解平衡：

在含有固體難溶強電解質(zhì)的飽和溶解中，存在著未溶解固體與已溶解部分離解的離子之間的平衡。溶度積常數(shù)K---Ksp(solubilityproduct)溶解沉淀BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)

K=[Ba2+][SO42-]

溶度積沉淀溶解平衡1、一定溫度下，難溶強電解質(zhì)飽和溶液中離子濃度的系數(shù)次方之積為一常數(shù)。2、Ksp越大則難溶電解質(zhì)在溶液中溶解趨勢越大，反之越小。3、Ksp只與溫度有關(guān)。溫度一定，值一定（不論含不含其它離子）。4、溶度積為一常數(shù)，在數(shù)據(jù)表中可查得。溶度積溶度積常數(shù)的意義1:1型：Ksp＝S×S＝S2

如AgCl，CaCO3

1:2或2:1型：Ksp＝(2S)2×S＝4S3如Mg(OH)2,Ag2CrO41:3或3:1型：Ksp＝(3S)3×S＝27S4

如Fe(OH)3

，Ag3PO42:3或3:2型：Ksp＝(3S)3×(2S)2＝108S5如Bi2S3，Ca3(PO4)2

n:m型：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

Ksp=[nS]n[mS]m=nnmmSn+mKsp=[Am+]n[Bn-]mnsms溶度積（1）（2）溶度積沉淀溶解平衡時:

Ksp=[Am+]n[Bn-]m

Qi

<Ksp

若原來有沉淀存在，則沉淀溶解，直至飽和為止。Qi=Ksp

飽和溶液，處于平衡。Qi>Ksp

過飽和溶液，沉淀析出，直至飽和為止。任意狀態(tài)下：離子積Qi={c(Am+)}n{c(Bn-)}m溶度積規(guī)則

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

81.溶度積規(guī)則：Qi＞K

SP時，溶液為過飽和溶液，沉淀析出。Qi＝K

SP時，溶液為飽和溶液，處于平衡狀態(tài)。Qi＜K

SP時，溶液為未飽和溶液，沉淀溶解。溶度積規(guī)則的應(yīng)用——沉淀的生成

解：所以溶液中有沉淀產(chǎn)生。10例

將等體積的4×10-3mo1·L-1的AgNO3和

4×10-3mo1·L-1K2CrO4混合，有無Ag2CrO4沉淀產(chǎn)生?已知K

SP(Ag2CrO4)＝1.12×10-12。解：等體積混合后,濃度為原來的一半。

c(Ag+)=2×10-3mol·L-1;c(CrO4-2)＝2×10-3mol·L-1

Qi＝c2(Ag+)·c(CrO4-2)

＝(2×l0-3)2×2×l0-3

＝8×l0-9＞K

SP(CrO4-2)

所以有沉淀析出2.沉淀的生成11例已知室溫下BaSO4在純水中的溶解度為1.05×10-10mol·L-1，BaSO4在0.010mol·L-1

Na2SO4溶液中的溶解度比在純水中小多少?已知K

SP(BaSO4)＝1.07×10-10

12解：設(shè)BaSO4在0.010mol·L-1Na2SO4溶液中的溶解度為xmol·L-1，則溶解平衡時：BaSO4(s)=Ba2++SO42-平衡時濃度／mol.L-1x0.010+x13K

SP(BaSO4)＝c（Ba2+）·c（SO42-)=x(0.010+x)

=1.07×10-10因為溶解度x很小，所以

0.010+x≈0.0100.010x=1.07×10-10

所以

x=1.07×10-8(mol·L-1)

計算結(jié)果與BaSO4在純水中的溶解度相比較，溶解度為原來的1.07×10-8/1.05×10-5,即約為0.0010倍。14同離子效應(yīng)：

因加入含有相同離子的易溶強電解質(zhì)，而使難溶電解質(zhì)溶解度降低的效應(yīng)。鹽效應(yīng):

因加入強電解質(zhì)使難溶電解質(zhì)的溶解度增大的效應(yīng)。

153.分步沉淀

溶液中同時存在著幾種離子。當(dāng)加入某種沉淀劑時，沉淀是按照一定的先后次序進行，這種先后沉淀的現(xiàn)象，稱為分步沉淀。16例：在濃度均為0.010mol·L-1的I-和Cl-溶液中，逐滴加入AgNO3試劑，開始只生成黃色的AgI沉淀,加入到一定量的AgNO3時，才出現(xiàn)白色的AgCl沉淀，為什么？17解：開始生成AgI和AgCl沉淀時所需要的Ag+離子濃度分別是：計算結(jié)果表明，沉淀I-

所需Ag+濃度比沉淀Cl-

所需Ag+濃度小得多，所以AgI先沉淀。18例在1.0mol.L-1Co2+溶液中，含有少量Fe3+雜質(zhì)。問應(yīng)如何控制pH值，才能達到除去Fe3+雜質(zhì)的目的?

K

SP｛Co(OH)2｝=1.09×l0-15，K

SP｛Fe(OH)3｝=4×10-38當(dāng)溶液中離子濃度小于1.0×10-5mol/L時，可以認為該離子沉淀完全了。19解：①使Fe3+定量沉淀完全時的pH值：

Fe(OH)3(s)=Fe3+(aq)+3OH-(aq)

K

SP{Fe(OH)3}=c(Fe3+)·c3(OH-)

pH＝14-(-log3.4×10-11)＝3.5320②不生成Co(OH)2沉淀的條件是

c(Co2+)c2(OH-)≤K

SP{Co(OH)2}

mol/L

pH=14-(-log3.3×10-8)＝6.51可見控制溶液的pH在3.53—6.51之間可以達到分離Fe3+和Co2+的目的。

214.沉淀的溶解

▼酸堿溶解法▼通過氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解▼生成配合物使沉淀溶解

221）.酸堿溶解法

例：在含有固體CaCO3的飽和溶液中加入鹽酸后，體系中存在著下列平衡的移動。CaCO3(s)=Ca2++CO32-+HClCl-+H+

‖HCO3-+H+=H2CO3CO2↑+H2O23難溶的金屬氫氧化物，如Mg(OH)2、Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等都能溶于酸。

242）.通過氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解

如CuS(K

SP為1.27×10-36)溶于硝酸。

CuS(s)=Cu2++S2-+HNO3S↓+NO↑+H2OHgS(K

SP為6.44×10-53)需用王水來溶解。3HgS+2HNO3+12HCl3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O253).生成配合物使沉淀溶解

例如AgCl不溶于酸，但可溶于NH3溶液。

AgCl(s)＝Ag++Cl-+