第4章 难溶强电解质的多相离子平衡.ppt

,基础化学,南华大学化学化工学院,基础化学教学课件,课件制作王晓娟,供临床医学、护理学、麻醉医学、医学影像学、预防医学等专业用,第4章难溶强电解质的多相离子平衡,4.4溶度积规则及其应用,4.1多相离子平衡与溶度积常数,4.2溶度积常数与溶解度的关系,4.3多相离子平衡的移动,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常数,沉淀的生成与溶解,一般可用溶解度的大小来衡量物质在水中溶解能力的大小.,物质溶解度(g/100g水),易溶物,0.1,微溶物,0.010.1,难溶物,S2,即盐效应中的溶解度纯水中的溶解度同离子效应中的溶解度,同离子效应中存在的盐效应(可忽略不计)。,第四节溶度积规则及其应用,(1)离子积（Q）,注意,Q表示任何情况下离子浓度幂的乘积，温度一定时，Q的数值也不定，随着溶液中离子浓度的改变而变化。,Q的表达式与Ksp一样，但二者的含义不同。,Ksp表示难溶强电解质达到沉淀溶解平衡时，饱和溶液中离子浓度幂的乘积，在一定温度下，Ksp为一常数。,(2)溶度积规则,当QKsp时，沉淀溶解或无沉淀产生当QKsp时，平衡状态或饱和溶液当QKsp时，溶液有沉淀产生,例：浓度为8.010-4molL-1AgNO3和8.010-4molL-1K2CrO4等体积混合,有无沉淀产生?(Ksp,Ag2CrO4=1.110-12),有沉淀产生,二、沉淀的生成（QKsp）,措施：加入过量沉淀剂控制溶液的pH同离子效应,加入沉淀剂,【例】在20ml0.0020molL-1Na2SO4溶液中加入20ml0.020molL-1BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生成？并判断SO42-离子是否沉淀完全？已知BaSO4的Ksp=1.0710-10.,解:（1）,有BaSO4沉淀生成,即1.0710-100.0090 xx=SO42-1.210-8molL-1,设平衡时SO42-=xmolL-1,沉淀完全是指离子残留量10-5molL-1,故加入BaCl2可使SO42-沉淀完全,Ksp=Ba2+SO42-=(0.0090+x)x,起始浓度/molL-10.0100.0010平衡浓度/molL-10.0100.0010+xx,BaSO4(s)Ba2+SO42-,0.0090+x0.0090,x很小,控制溶液的pH,Fe3+浓度为0.010molL-1,计算Fe3+开始沉淀和沉淀完全时溶液的pH,解：开始沉淀,pH=14-(13-lg6.42)=1.81,Fe(OH)3沉淀完全（Fe3+1.010-5molL-1),pH=14-(12-lg6.42)=2.81,【例】已知BaSO4的Ksp=1.0710-10，求298K时BaSO4在0.0100molL-1的K2SO4溶液中的溶解度。,解：设溶解度为xmolL-1,平衡浓度/molL-1x0.0100+x,BaSO4(s)Ba2+SO42-,Ksp=c（Ba2+）/cc（SO42-）/c=x(0.0100+x),0.0100+x0.0100,同离子效应,由于同离子效应的作用，BaSO4在0.0100molL-1的K2SO4溶液中的溶解度比在纯水小得多。,结论,纯水中：,PbI2(加KI)沉淀中加过量KI(s)溶解,PbI2+2I-PbI42-,含同离子的沉淀剂不能过量太多,否则易产生盐效应，一般沉淀剂过量2030即可。,同离子效应,当时，增大，S(PbSO4)显著减小，同离子效应占主导；,当时，增大，S(PbSO4)缓慢增大，盐效应占主导。,三、分步沉淀,溶液中的几种沉淀反应按照一定的顺序先后发生，这种现象称为分级沉淀或分步沉淀,例：某混合液中，CCl-=CI-=0.010molL-1，在此混合液中逐滴加入AgNO3，问哪种沉淀先析出？,解：,QKsp所需Ag+的最低浓度为最小,沉淀先析出，必须：,生成AgCl时，CAg+CCl-Ksp,AgCl,CAg+Ksp,AgCl/CCl-,=1.7710-10/0.010=1.7710-8molL-1,生成AgI时，CAg+CI-Ksp,AgI,AgI沉淀先析出！,例：某混合液中，CCl=CI=0.010molL-1，在此混合液中逐滴加入AgNO3，问当Cl刚开始沉淀时，溶液中剩余的I浓度为多少？,解：,当Cl刚开始沉淀时，有,Ksp,AgCl=Ag+Cl-,【例】溶液中Cl-、CrO42-离子浓度均为0.0010molL-1，若逐滴加入AgNO3溶液，试计算：（1）哪一种离子先产生沉淀？（2）第二种离子开始沉淀时，溶液中残留的第一种离子的浓度是多少？,解：(1)开始沉淀,故AgCl已沉淀完全(Cl-10-5molL-1),先产生AgCl沉淀,Ksp=c（Ag+）/cc（Cl-）/c,注意：,只有对同一类型的难溶电解质，且被沉淀离子浓度相同或相近时，才可断定溶度积小的先沉淀难溶电解质类型不同，或类型相同但被沉淀离子浓度不同时，生成沉淀的先后顺序必须通过具体的计算才能确定,(1)生成弱电解质使沉淀溶解,四、沉淀的溶解,五、沉淀的转化,沉淀的转化：在含有某一沉淀的溶液中，加入适当的试剂，使之生成另一种沉淀。,2.510-88.010-28,KSP,PbSO4的沉淀溶解平衡被破坏，促使PbSO4的溶解,例如果在1LNa2CO3溶液中转化0.010molL-1CaSO4，问Na2CO3的最初浓度应为多少？,Na2CO3的最初浓度为,0.010+7.110-70.010molL-1,一般来讲，同类型的难溶电解质，且被沉淀离子浓度相同或相近时，KSP较大易转化成KSP较小的沉淀两种沉淀的KSP相差越大，转化越完全对不同类型的溶解度大的易转化为溶解度小的沉淀,课堂练习：,在AgCl的饱和溶液中，有AgCl固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？