沉淀溶解平衡整节课件

当我们外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色时,一定会惊叹大自然的鬼斧神工。,你知道它们是如何形成的吗？,溶解 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀,AgCl在水中溶解平衡,尽管AgCl固体难溶于水，但仍有部分Ag+和CI-离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Ag+和CI-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时， Ag+和Cl-的沉淀与AgCl固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态. AgCl固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：,1、沉淀溶解平衡,3)特征：,逆、动、等、定、变,练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式,一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。,2)表达式：,1)概念：,Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq),沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。,习惯上,将溶解度小于0.01克的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0 ，没有绝对不溶的物质。,4)影响溶解平衡的因素：,内因：电解质本身的性质,a、绝对不溶的电解质是没有的。 b、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。,外因：,a)浓度：,b)温度：,通常我们讲的外因包括浓度、温度、压强等。对于溶解平衡来说，在溶液中进行，可忽略压强的影响。,平衡右移,平衡左移,多数平衡向溶解方向移动,升温,加水 增大相同离子浓度,讨论：对于平衡AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件，对其有何影响, , 不变 不变,不移动 不变 不变, , , ,难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的次方的乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示。,2、溶度积常数或溶度积(Ksp )：,表达式,概念：,溶度积(Ksp )的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的量无关.离子浓度的改变可使平衡发生移动,而不能改变溶度积.,溶度积(Ksp )的性质,25时， Ksp=,Mg2+ OH-2 = 5.610-12mol3L-3,练：请写出 BaSO4 、 Al(OH)3 的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式。,BaSO4 (s) Ba2+ + SO42- KSP=Ba2+SO42- Al(OH)3 (s) Al3+ + 3OH- KSP=Al3 + OH-3,相同类型(如AB型)的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。 如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 溶解度:AgCl AgBr AgI,Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解度,三、溶度积规则及沉淀溶解平衡的应用,通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。, Qc Ksp时,过饱和溶液，沉淀生成。, Qc Ksp时,饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。,Qc Ksp时,溶液未饱和， 沉淀溶解。,1、思考：氯化银中加溴化钠会有什么现象？,加入碱性物质， Fe3+ 和Cu2+均会沉淀，但是溶解度小的会优先沉定下来。 在25时， Fe(OH)3的溶解度为310-10g Cu(OH)2的溶解度为1.7310-6g 已知Fe3+在PH3到4之间会全部转化为Fe(OH)3沉淀，而当溶液的PH超过5时，Cu2+开始转化为Cu(OH)2沉淀,2、为实验物质的分离,常选择适当的沉淀剂,通过控制沉淀剂的浓度,使不同的离子依次转化为沉淀,已知Fe3+在PH3到4之间会全部转化为沉淀，而当溶液的PH超过5时，Fe2+、Cu2+开始转化为沉淀，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？,先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调PH至3到4使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。,【提示】,供选择的氧化剂有: 硝酸.高锰酸钾.氯气.氧气.双氧水等,调PH供选择的物质有: 氨水.氢氧化钠.氧化铜.碳酸铜,学以致用,3. 沉淀的溶解(Qc Ksp),1.） 生成弱电解质 例 ： CaCO3s) Ca2+ + CO32-,CaCO3(s) + H+ HCO3+ Ca2+,2）发生氧化还原反应而溶解 CuS(s) Cu2+ + S2-,+ HNO3 S + NO,3CuS+8HNO3=Cu(NO3)2+3S+ 2NO+4H2O,3. ）生成配离子而溶解 AgCl (s)+2NH3 Ag (NH3)2+ + Cl-,例1：如果将210-4molL-1的CaCl2溶液与310-4 molL-1的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？已知CaCO3的Ksp=5.010-9(molL-1)2,Qc=1.510-8(molL-1)2Ksp 结论是能产生沉淀,4、有关计算,例2：在1molL-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+ 杂质，pH值控制在什么范 围才能除去 Fe3+ ? 使c(Fe3+) 10-5molL-1,已知： Fe(OH)3的 Ksp = 2.610-39 ， Cu(OH)2 的Ksp= 5.610-20,例3：取5ml0.002molL-1 BaCl2与等体积的0.02molL-1Na2SO4的混合，计算Ba2+是否沉淀完全即c(Ba2+ )10-5molL-1？BaSO4的 Ksp=1.110-10.）,解： SO42- + Ba2+ BaSO4,Ksp 0.009 c(Ba2+) = 1.110-10 c(Ba2+) = 1.210-8(molL-1) 10-5 molL-1 Ba2+已沉淀完全。,SO42-过量0.009mol/L,【一】 ：医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么不用BaCO3做内服造影剂？,信息： 1.Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2L-2；Ksp(BaCO3)=5.110-9mol2L-2 2.Ba2+有剧毒，； 3.胃酸的酸性很强，pH约为0.91.5；,生活生产中的应用,【二】珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从周围海水中获取Ca2+和HCO3-，经反应形成石灰石外壳： Ca2+ +2HCO3- CaCO3 +CO2+H2O 珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献很大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素，都会干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫死亡。分析这些因素影响珊瑚生长的原因。,【三】牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的 物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+3PO43-+OH- 进食后， 细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会 受到腐蚀，其原因是 ，,生成的有机酸能中和OH-，使平衡向右（脱矿方向）移动，加速腐蚀牙齿,【四】工业废水的处理,工业