难溶强电解质的多相离子平衡.ppt

第四章难溶强电解质的多相离子平衡 第一节多相离子平衡与溶度积第二节溶度积常数与溶解度的关系第三节溶度积规则第四节多相离子平衡的移动第五节多相离子平衡在医学中的应用 学习要求 掌握多相离子平衡与溶度积的概念 溶度积与溶解度的关系和溶度积规则熟悉多相离子平衡的移动 沉淀的生成 分步沉淀 沉淀转化了解 同离子效应与盐效应 沉淀的溶解 和 多相离子平衡在医学中的应用 第一节多相离子平衡与溶度积 当溶液达饱和时 CaCO3的沉淀与溶解速率相等 便达到固体难溶强电解质与溶液中离子间的平衡 这种平衡就称为多相离子平衡 难溶强电解质是指那类溶解度很小 但它们溶解在水中的部分却是全部解离的化合物 Ex AgCl BaSO4 CaCO3 PbS 溶度积常数Ksp solubilityproductconstant Ca2 CO32 K CaCO3 s 由于 CaCO3 s 是常数 可并入常数项 得 Ksp称为溶度积常数 solubilityproductconstant 简称溶度积 solubilityproduct Ksp Ca2 CO32 平衡时 一定温度下 难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂之乘积为一常数 称为溶度积 用Ksp表示 平衡时 Ksp Ag Cl 1 8 10 10 Ksp Ca2 3 PO43 2 第二节溶度积常数与溶解度的关系 溶度积Ksp是反映难溶强电解质溶解能力的常数 对于同一类型的 Ksp大者 其溶解度也大 但对于不同一类型的难溶强电解质 要通过计算来比较溶解度的大小 AgCl s AgBr s AgI s Ag2CrO4 s Ksp10 1010 1310 1710 12S AgCl S AgBr S AgI S AgCl S Ag2CrO4 AB型难溶强电解质 如AgCl Ksp S2 A2B AB2型难溶强电解质 如Ag2CrO4 Mg OH 2 则Ksp 4S3 注意 难溶强电解质的溶解度 用mol L 1表示 Ksp Ag Cl S S S2 Ksp Ag 2 CrO42 2S 2 S 4S3 例题 已知Ksp Ag2CrO4 1 12 10 12求 Ag2CrO4在水中的溶解度 Ag2CrO4在0 1mol L 1AgNO3溶液中的溶解度 8 解 设溶解度为Smol L 1 Ksp Ag 2 CrO42 2S 2 S 4S3 注意 在AgNO3溶液中 Ag 与CrO42 的浓度不再是2比1的关系 S Ksp 0 01 1 12 10 12 0 01 1 12 10 10mol L 1 设 溶解度为S mol L 1 Ksp Ag 2 CrO42 0 1 2S 2 S 0 12 S 0 01 S 第三节溶度积规则 离子积 ionproduct 表示任一条件下离子浓度幂的乘积 用符号Q表示 Q和Ksp的表达形式类似 但二者概念的含义不同 Ksp表示难溶强电解质的饱和溶液中离子幂的乘积 在一定温度下 Ksp为一常数 它只是Q的一个特例 而Q关系式适用于任意状态的溶液 溶度积规则 Q Ksp表示溶液饱和 这时溶液中的沉淀与溶解达到动态平衡 既无沉淀析出又无沉淀溶解Q Ksp表示溶液不饱和 溶液无沉淀析出 若加入难溶强电解质 则会继续溶解Q Ksp表示溶液过饱和 溶液会有沉淀析出 第四节多相离子平衡的移动 沉淀的生成分步沉淀与沉淀的转化同离子效应与盐效应沉淀的溶解 沉淀的生成 Q Ksp时 则会生成沉淀 例4 7将0 02mol L 1CaCl2溶液10mL与等体积同浓度的Na2CO3溶液相混合 问是否有沉淀生成 已知Ksp CaCO3 3 36 10 9 解 溶液等体积混合 浓度稀释为原来的一半 c Ca2 c C2O22 0 02 2 0 01mol L 1 Q c Ca2 c C2O22 0 012 0 0001 Ksp CaC2O2 有CaC2O2沉淀生成 分步沉淀与沉淀的转化 如果在溶液中有两种以上的离子可与同一试剂反应产生沉淀 首先析出的是离子积最先达到溶度积的化合物 这种按先后顺序沉淀的现象 叫做分步沉淀 fractionalprecipitate 例4 9 已知Ksp AgCl 1 77 10 10 Ksp AgI 8 51 10 17 向含有0 01mol L 1I 和0 01mol L 1Cl 的溶液中 滴加AgNO3溶液时 哪种离子最先沉淀 当第二种离子刚开始沉淀时 溶液中的第一种离子浓度为多少 忽略溶液体积的变化 AgCl开始沉淀时所需的Ag 最低浓度为c Ag AgCl Ksp AgCl c Cl 1 77 10 10 0 01 1 77 10 8 mol L 1 Ksp AgI 8 51 10 17 AgI开始沉淀时所需的Ag 最低浓度c Ag AgI Ksp AgI c I 8 51 10 17 0 01 8 51 10 15 mol L 1 AgI先生成淡黄色沉淀 AgCl开始沉淀 此时溶液中剩余的I 浓度为c I Ksp AgI c Ag 8 51 10 17 1 77 10 8 4 81 10 9 mol L 1 离子浓度 10 5mol L 1 可认为沉淀完全 把一种沉淀转化为另一种沉淀的方法 称为沉淀转化CaSO4 s Na2CO3 CaCO3 s Na2SO4 同离子效应与盐效应 因加入含有共同离子的其他强电解质 而使难溶强电解质的溶解度降低的效应称为溶解 沉淀平衡中的同离子效应 commonioneffect 因加入强电解质增大了离子强度而使沉淀溶解度略微增大的效应称为盐效应 salteffect 沉淀的溶解 当Q Ksp 沉淀溶解 生成弱电解质生成难解离的配离子利用氧化还原反应使沉淀溶解 课堂练习 已知CuI的Ksp 1 0 10 12 求在0 1mol L 1KI中CuI中的溶解度S 不是纯水中 有同离子效应 不能按AB型的Ksp S2计算CuI s Cu I KIK I Cu S I 0 1 S 0 1 Ksp 0 1SS 10Ksp 1 0 10 12 10 1 0 10 11 第五节多相离子平衡在医学中的应用