难溶电解质的沉淀-溶解平衡.ppt

第六章 难溶强电解质的沉淀溶解平衡,第一节 难溶强电解质的标准溶度积常数 难溶物质：溶解度小于0.1g/L的物质 微溶物质：溶解度在0.11g/L的物质 可溶物质：溶解度大于1g/L的物质,难溶强电解质：溶解部分是完全电离的。,当溶解和沉淀的速率相等时，达到沉淀溶解平衡，此时的溶液为饱和溶液。,标准溶度积常数 AaBb(s) aAn+(aq) + bBm-(aq) KSP = An+aBm-b KSP ：标准溶度积常数（溶度积）。 溶度积原理：在一定温度下，难溶性强电解质达到沉淀溶解平衡时，饱和溶液中各离子浓度以其化学计量数为幂的乘积为一常数。,标准溶度积常数表征了难溶强电解质的溶解能力；它与温度有关，而与电解质离子的浓度无关。,二、标准溶度积常数与溶解度的关系,溶度积和溶解度都表示难溶电解质在水中的溶解能力，二者可以相互换算。 难溶物类型 KSP与S的关系 AB KSP=S2 A2B(AB2) KSP=4S3 A3B(AB3) KSP=27S4 注意：单位的换算！,对于同类型的化合物，溶度积与溶解度的关系是一致的，即KSP越小，溶解度也越小；但对于不同类型的化合物，这种关系是不成立的。,第二节 沉淀的生成和溶解,一、溶度积规则 AaBb(s) aAn+(aq)+bBm-(aq) J=(cAn+)a(cBm-)b J：反应商（离子积），任意状态下各离子浓度幂的乘积。,当J KSP时，溶液过饱和，平衡逆向移动，沉淀从溶液中析出； 当J = KSP时，溶液刚好饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； 当J KSP时，溶液不饱和，平衡正向移动，沉淀溶解。,二、难溶强电解质沉淀的生成 当J KSP时，将有沉淀生成。若想得到沉淀，则应设法增大有关离子的浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动。 应用：,三、难溶强电解质沉淀的溶解 当J KSP时，沉淀将会溶解，故应设法降低有关离子的浓度，让平衡向沉淀溶解的方向移动。,（一）生成弱电解质使沉淀溶解 弱电解质：水，弱酸，弱碱，难解离的其他物质。 酸溶反应 CaCO3 Ca2+ + CO32- 平衡移动方向 CaCO3 + H3O+ Ca2+ + H2CO3 +H2O,+ H3O+ = H2CO3 +H2O,例：25时，欲使0.010molZnS溶于1.0L盐酸中，求所需盐酸的最低浓度？,解：ZnS(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2S(aq) c0 0.01 x 0 0 ceq 0 x-0.02 0.01 0.01,x = 0.22mol/L,+,（二）发生氧化还原反应使沉淀溶解 难溶硫化物的溶解,（三）生成配位个体使沉淀溶解,3CuS(s)+8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)+ 3S(s)+2NO(g)+4H2O(l),HgS溶于王水中,Hg2+(aq) + 4Cl-(aq) = HgCl4-(aq),3S2-(aq) + 8HNO3(aq) = 6NO3-(aq) + 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O(l),王水V(浓硝酸)：V(浓盐酸) = 1：3,四、同离子效应和盐效应,（一）同离子效应 CaF2(s) Ca2+(aq) +2 F-(aq) 平衡移动方向 NaF(aq) Na+(aq) + F-(aq) 在难溶性强电解质溶液中，加入与其具有相同离子的易溶强电解质将使难溶性强电解质的溶解度降低的效应。,例：计算CaF2 在 0.010 molL-1NaF溶液中的溶解度。,解： CaF2(s) Ca2+ (aq) + 2F (aq) c0 0 0.01 ceq s 0.01 + 2s,s = 1.510-6molL-1,0.01 2s 0.01,CaF2在纯水中的溶解度为3.310-4molL-1,无同离子效应时：,（二）盐效应 盐效应：在难溶性强电解质溶液中加入不含相同离子的易溶强电解质，使得难溶性强电解质溶解度增大的效应。 同离子效应比盐效应的影响大。,第三节 分步沉淀和沉淀的转化,一、分步沉淀 当溶液中含有多种能沉淀的离子时，如向溶液中加入沉淀剂时，不同的沉淀会先后沉淀出来，这种现象称为分步沉淀。,分步沉淀的原理,1、生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀； 2、当第二种离子开始沉淀时，如溶液中第一种离子的剩余浓度不超过（）1.010-5 molL-1时，就可认为该离子沉淀完全了，则两种离子能通过分步沉淀的方法达到分离的目的。,实现分步沉淀的方法：控制沉淀剂的浓度； 控制溶液的pH值。,例：在I-和Cl-的浓度均为0.01mol/L的混合溶液中滴加AgNO3溶液时，哪种离子先沉淀？当第二种离子刚开始沉淀时，溶液中第一种离子的浓度为多少？,解：当J KSP时，有沉淀生成 AgI沉淀生成， AgCl沉淀生成， 故AgI先生成；当c(Ag+)=1.810-8时， AgCl 生成 当AgCl沉淀生成时， AgI沉淀溶解平衡仍存在，故有：,KSP(AgI)= 8.310-17 ； KSP(AgCl)=1.810-10,二、沉淀的转化 由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化。 CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s)+SO