溶度积的计算

1、溶度积的计算学习情景五 硫酸钡溶度积常数的测定学习要点1、溶度积与溶解度 2、溶度积规则3、影响多相离子平衡移动的因素4、分步沉淀与沉淀分离法 链接沉淀反应是一类广泛存在的反应，常用于对 混合物的分离， 在日常生活及生物技术的研究中 有着重要作用。沉淀现象在工业生产中常用来提 取物料，得到产品；在生物工程中常用于对发酵 液的分离提纯， 以得到生物制品。 沉淀在日常保 健中也有应用，如利用沉淀 - 溶解平衡原理可通 过使用含氟牙膏来预防龋齿。必备知识点一 溶度积规则极性溶剂水分子和固体表面粒子相互作用，使溶质粒子脱离固体表面成为 水合离子进入溶液的过程叫溶解。溶液中水合离子在运动中相互碰撞重新结

2、合成晶体从而成为固体状态并从溶液中析出的过程叫沉淀。溶解和沉淀两个相互矛盾的过程使一对可逆反应在某一时刻（溶解与沉淀速率相等）达平衡状态，此平衡称为沉淀溶解平衡 。、难溶电解质的溶度积常数1、难溶电解质在水中溶解度小于 0.01g/100g的电解质称为。如 AgCl 的沉淀溶解平衡可表示为：AgCl (s)Ag (aq) Cl (aq)2、溶度积对于一般难溶电解质AmBm（s） mA n （aq） nB m （aq） 平衡常数Ksp An m Bm n一定温度下难溶电解质的饱和溶液中各组分离子浓度系数次幂的乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积；符号为 K sp。 沉淀溶解平衡是在未溶解固体

3、与溶液中离子间建立的， 溶液中离子是由已溶 解的固体电离形成的。由于溶解的部分很少，故可以认为溶解部分可完全电离。 3、Ksp的物理意义（1）Ksp的大小只与反应温度有关，而与难溶电解质的质量无关；（2）表达式中的浓度是平衡时离子的浓度，此时的溶液是饱和溶液；（3）由 K sp可以比较同种类型难溶电解质的溶解度的大小； 不同类型的难溶电解质不能用 K sp 比较溶解度的大小。对于 AB 型难溶电解质： spsKsp (c)对于 A2B 或 AB2 型难溶电解质：溶度积与溶解度都可以表示物质的溶解能力不同概念。定温度下饱和溶液的浓度 ,也就是该溶质在此温度下的溶解度。Am Bn smAn aq

4、nBm aqn m m n m n m n m nKsp A B mS nS m n S溶解度 s的单位均为 mol/L，计算时注意单位换算， g/L=mol/L*g/mol例1：已知 25时， Ag2CrO 4的溶解度是 2.2 10-3g /100g水，求 Ksp(Ag2CrO4)解：Ag 2CrO 422sA gCrOKsp Ag 2 CrO42 4S34s 3 4 溶度积规则2.2 10 333212 124 291.4 10 12 1.1 10 12离子积：某难溶电解质的溶液中任一状态下有关离子浓度的乘积，用Ji 表示。Ji与 Ksp的区别：Ksp是 Ji的一个特例1、溶度积规则：当

5、 JK sp时，过饱和溶液，将生成沉淀，直至溶液饱和为止。当 J=Ksp时，饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态。当 JKsp时，不饱和溶液，若体系中有沉淀存在，沉淀会溶解，直至溶 液饱和为止。以上即为溶度积规则，依据此规则可以讨论沉淀的生成、溶解、转化等方 面的问题。例 2：在 298K 时， Mg(OH) 2 的 Ksp值为 1.2 10-11，求其溶解度。 解：设溶解的 Mg(OH) 2的浓度为mol/LMg OH 2 Mg 2 2OH平衡时 2 2Ksp Mg 2 OH 2 4 3 1.2 10 111.44 10 4 mol / L必备知识点二 沉淀的生成和溶解、沉淀的生成1、沉淀的生成根

6、据溶度积规则， 当溶液中离子浓度的乘积大于溶度积时， 就会有沉淀生成。 常用的方法有如下几种：（ 1） 加入沉淀剂（ 2） 控制溶液的酸度（ 3） 同离子效应 在难溶电解质的饱和溶液中，加入与难溶电解质具有相同离子的强电解质 时会使难溶电解质的溶解度降低，这种效应称为同离子效应。例 3：在 298K 时，求 AgCl 在 0.0100mol/L 的 AgNO 3 溶液中的溶解度。 -10Ksp（AgCl）=1.56 10-10解：设 AgCl 在 0.0100mol/L的 AgNO 3溶液中的溶解度为 mol/L， AgCl s Ag aq Cl aqKsp Ag Cl （0.0100 ） 1

7、.56 10 10（4）盐效应1.56 10-8（mol/L）如果将难溶电解质置于与其没有相同离子的强电解质溶液中，则由于溶液中离子强度较大，离子间存在静电作用互相牵制，限制了离子的 自由活动，从而使阴阳离子相碰撞结合生成沉淀的机会减少，表现为难 溶电解质的溶解度增大，这种效应称为盐效应。沉淀完全：离子浓度小于 10-5mol/L 时被认为 “沉淀完全 ”。二、分步沉淀溶液中若同时存在两种或两种以上可与某沉淀剂反应的离子,则加入这种沉淀剂时存在先后沉淀即分步沉淀的问题。分步沉淀常有以下几种情况：1、生成的沉淀类型相同，且被沉淀离子起始浓度基本一致，则依据各沉淀 溶度积由小到大的顺序依次生成各种

8、沉淀。如：溶液中同时存在浓度均为 0.01molL-1的 Cl-、Br-、I-三种离子，在此溶液中 逐滴加入 0.1molL-1AgNO3 溶液，则最先生成 AgI，其次是 AgBr，最后是 AgCl 沉淀。AgCl 开始沉淀时需要 Ag+的浓度为：Ag 1.56 10 1.56 10 9 mol / LAgBr 开始沉淀时需要 Ag+的浓度为： Ag 7.7 10 7.7 10 12 mol / LAgI 开始沉淀时需要 Ag+的浓度为： Ag 1.5 10 1.5 10 15 mol / L2、生成的沉淀类型不同，或者几种离子起始浓度不同，这时不能单纯根据 溶度积的大小判断沉淀顺序，必须依

9、据溶度积规则先求出各种离子沉淀时所需 沉淀剂的最小浓度，然后按照所需沉淀剂浓度由小到大的顺序判断依次生成的 各种沉淀。三、沉淀的溶解根据溶液度积规则，要使系统中的沉淀溶解，只要JKsp，就能达到沉淀溶解的目的。促使沉淀溶解的方法主要有：在难溶电解质 难溶碱 Fe（OH） 3、Mg（OH） 2，难溶弱酸盐 CaCO3、MnS、CuS、 ZnS 等的饱和溶液中加入酸后，酸与溶液中的阴离子生成弱电解质或气体（如 H2O、H2S等），从而降低了阴离子的浓度，达到沉淀溶解的目的。 例如， Mg（OH） 2溶于盐酸，其反应过程如下：2+ -Mg（OH） 2（s）Mg2+（aq） + 2OH-2HCl（ a

10、q）2Cl-（aq） + 2H+2OH-+2H+2H2O（l）由于弱电解质 H2O的生成，从而显著降低了 OH- 的浓度，使得沉淀溶解平 衡朝着 Mg（OH） 2溶解的方向进行，只要有足够量的盐酸， Mg（OH） 2可以完全溶 解。总反应方程式为：Mg（OH） 2（ s） + 2H+（aq）Mg2+（aq） + 2H2O（l）总反应平衡常数 K为：K ceq(Mg 2 ) cceq(H ) c 2ceq (Mg 2 ) c ceq (OH - ) c K sp (Mg(OH) 2) ceq(H ) c 2 ceq(OH-) c 2(Kw)2沉淀的转化在含有沉淀的溶剂中加入适当试剂，与某离子结合成为更难溶的物质。 前提条件是转化后的沉淀的 K sp更小。难点重点解读1、溶解度 S ：在一定温度下，某固态物质在100g 溶剂里达饱和状态时所溶解的质量。2、据溶解度 S 判断沉淀情况：难溶物：S 10微溶物： 0.01 1可溶物：1103、离子积 Ji：某难溶电解质