沉淀溶解平衡 - 天津农学院

1、第七章 沉淀溶解平衡7.1 沉淀溶解平衡7.1.1 难溶电解质的溶度积1. 溶度积常数将难溶电解质的晶体投入水中，在一定温度下，当溶解与沉淀速率相等时，就达到了沉淀溶解平衡状态，此时溶液为此温度下该难溶电解质的饱和溶液。如AgCl的沉淀溶解平衡可表示为： 称为溶度积常数，简称溶度积。溶解沉淀AmBn（s） mAn +（aq） + nBm -（aq） 对于任一难溶电解质AmBn而言，其沉淀溶解平衡可表示为： （7-1）与其它平衡常数一样，只与难溶电解质的本性和温度有关，而与其它因素无关。值的大小反映了难溶电解质在溶液中的溶解度，一般来说，值越小，难溶电解质的溶解趋势越小；值越大，难溶电解质的溶解

2、趋势越大。值可以实验测定，也可以应用热力学函数计算。2. 溶度积与溶解度对于AB型难溶电解质： 或 对于A2B或AB2型难溶电解质： 或 7.1.2. 沉淀溶解平衡的移动（1）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。（2）盐效应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。7.1.3溶度积规则设在某一状态下，难溶电解质溶液中离子浓度

3、的乘积为离子积，用符号“Q”表示，Q的表达式在形式上与的表达式一致，只是在的表达式中离子浓度为平衡浓度，Q的表达式中离子浓度为任一状态下的浓度，是Q的一种特殊情况。根据化学热力学等温方程式，有：比较Q与的相对大小，可得如下结论：（1）当时，溶液为过饱和溶液，将生成沉淀，直至溶液饱和为止。（2）当时，溶液为饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态。（3）当时，溶液为不饱和溶液，若系统中有沉淀存在，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。7.2 沉淀的生成和溶解7.2.1 沉淀的生成根据溶度积规则，当溶液中离子浓度的乘积大于溶度积时，就会有沉淀

4、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7.2.2 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沉淀。例如溶液中同时存在浓度均为0.01mol·L-1的Cl-、Br-、I-三种离子，在此溶液中逐滴加入0.1mol·L-1AgNO3溶液，则最先生成AgI，其次是AgBr，最后是AgCl沉淀。（2）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

5、的大小判断沉淀顺序，必须依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。7.2.3. 沉淀的溶解根据溶液度积规则，要使系统中的沉淀溶解，只要设法降低相关离子的浓度使，就能达到沉淀溶解的目的。促使沉淀溶解的方法主要有以下几种。（1）酸溶解法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：Mg(OH)2（s） Mg2+（aq） + 2OH-（aq） 2HCl（aq） 2Cl-（aq） + 2H+（aq）2H2O（l）+Mg(OH)2（s） + 2H+（aq） Mg2+（aq） + 2H2O（l） 由于弱电解质H2O的生成，从而显著降低了OH- 的浓度，