难溶电解质的沉淀-溶解平衡-1.ppt

1,第一节 溶度积原理 第二节 沉淀的生成和溶解,第六章 难容电解质的沉淀溶解平衡,2,第一节 溶度积原理 一、沉淀溶解平衡与溶度积常数 难溶：某固体物质在100g溶剂中，溶解的质量小于0.01g。 溶解和沉淀是可逆的2个过程。 在一定条件下，难溶电解质电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。 平衡特点：饱和溶液，多相平衡,3,第一节 溶度积原理 溶度积常数 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 当溶解与沉淀速度相等时，达到平衡状态， 该平衡服从化学平衡定律。 Ksp, AgCl = Ag+Cl- 为一常数， 该常数称为溶度积常数，用K0sp表示。 AmBn (s) mAn+(aq) + nBm-(aq) 则 Ksp, AnBm= An+mBm-n,4,关于K0sp的几点说明 （1） K0sp只与难溶电解质的本性和温度有关，与离子浓度和沉淀量无关。（由于温度对K0sp的影响不大，实际上常用室温时的数据） （2）难溶电解质溶液是稀溶液，可用浓度代替活度。但严格来说 K0sp, AnBm=(a An+ ) m (aBm- )n （3） 且溶解部分全部电离，没有溶解的分子形式存在。否则要用弱电解质溶液的处理方法。,5,二、溶度积和溶解度 溶解度是指在一定温度下，一定量饱和溶液中溶质的含量。 一般常用摩尔溶解度表示。摩尔溶解度是指1L饱和溶液中所含溶质的物质的量，单位是mol/L。,6,不能认为溶解度大，溶度积就大。 因为不同类型的难溶电解质溶度积表达式不同。 根据沉淀-溶解平衡关系，推导各种类型：AB，AB2或A2B， AB3或A3B， A2B3或A3B2等,7,难溶电解质的K0sp与s (molL1 )的关系 同一类型的电解质，可以用Ksp直接比较溶解度的大小（表6-3）； 不同类型的难溶电解质，不能用Ksp比较，而要计算出s进行比较（表6-4）。,8,溶度积和溶解度的换算：,条 件： （1）仅适用于离子强度较小，浓度可代替活度的难溶强电解质饱和溶液。 （2）完全电离 （3）难溶强电解质溶于水后不发生副作用。,9,三、溶度积原理 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) J = Am+nBn-m (1) J K0sp时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱 和），直到达J0 K0sp新平衡为止。 (2) J K0sp时，沉淀与饱和溶液达平衡 J K0sp时，溶液不饱和，若体系中有沉淀， 则沉淀会溶解,J 称为离子积,10,第二节 沉淀的生成和溶解 一、沉淀的生成 （1）沉淀的生成 a、只有当 J K0sp 时才有沉淀生成。 b、一般将Am+ 105 molL1作为判断Am+沉淀完全的标准。,11,二、分步（分级）沉淀 在一定条件下使一种离子先沉淀而其他离子在另一条件下沉淀的现象。 对同一类型的沉淀，离子浓度相同时，K0sp越小越先沉淀，且K0sp相差越大分步沉淀越完全； 对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。溶液中含有多种离子时，当加入某种沉淀剂， J 较早达到K0sp的先沉淀。沉淀的先后顺序与K0sp和离子浓度有关。,12,三、沉淀的溶解 当J Ksp0 时沉淀发生溶解，使J 减小的方法有 （一）生成弱电解质使溶液沉淀溶解 a、生成水 b、生成弱碱 c、生成弱酸,13,a、生成电离度小的水。例如： Mg(OH)2 (s)+2HAc Mg2+2Ac-+2H2O,可见Mg(OH)2易溶于HAc。,14,b、生成弱碱,Mg(OH)2 + 2 NH4+ Mg2+ + 2 NH3 + 2 H2O,15,c、生成弱酸,Mg(OH)2 + 2 H+ Mg2+ + 2 H2O,16,(二)发生氧化还原反应使沉淀溶解。 有些沉淀Ksp0太小，难溶于非氧化性强酸中，但可溶于氧化性强酸中。例如： 3CuS+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O,三、沉淀的溶解,17,(三)生成配合物使沉淀溶解。 有些难溶电解质，它们的阳离子可与某些配合剂生成配合物使沉淀溶解。例如： AgCl(s)+2NH3=Ag(NH3)2+Cl-,三、沉淀的溶解,AgCl溶于氨水 AgBr溶于Na2S2O3 AgI溶于KCN溶液。,18,某些Ksp0 极小的难溶电解质，经常采用既氧化、又生成配合物的方法达到溶解的目的。 例如，HgS (Ksp0 =4.010-53) 常用王水(浓HNO3 和浓HCl按体积比13混合)使其溶解。 3HgS(s)+2NO3+12Cl +8H+=3HgCl42 +3S +2NO+4H2O,19,四、沉淀的转化 由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程, 如: BaCO3(s) + CrO42- BaCrO4 (s)