《大化第五节》教学课件

1、沉淀溶解平衡在生活中的应用：1.钟乳石和石笋的形成。2.为什么医学上用BaSO4作为造影剂“钡餐”，而不同BaCO3作为造影剂。3.吃糖后不刷牙容易形成蛀牙。为什么？含氟牙膏使牙齿变坚固的原因？第1页，共26页。第2页，共26页。 2-5 难溶强电解质的沉淀溶解平衡一般用溶解度的大小来定量表明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 0.01 对难溶强电解质来说, 在它的饱和溶液中存在沉淀-溶解平衡多相离子平衡第3页，共26页。一、溶度积1. 溶度积2. 溶度积与溶解度的关系第4页，共26页。Ba2+SO42-一定T 时:BaSO4(s

2、)溶解沉淀BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq) 溶解沉淀这类平衡的特点:反应物为固体，生成物为离子，溶液为饱和溶液，服从化学平衡定律。第5页，共26页。1.溶度积 BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq) 标准平衡常数表达式：K=b(Ba2+)/bb(SO42-)/bKS称为溶度积常数，简称为溶度积。表示一定温度下，难溶强电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂的乘积为一常数。Ba2+ + SO42- 简写为 BaSO4 (s)= KS第6页，共26页。设 AmBn (s) mAn+ + nBm-PbCl2(s) Pb2+ 2Cl-Fe(OH)3(s) Fe3+

3、 + 3OH-例如：第7页，共26页。意义：KS反映了物质的溶解能力性质： KS是温度的函数，但一般情况下影响不是很大。Ag2S(s) 2Ag+ + S2- KS (Ag2S）=b(Ag+)/b 2b(S2-)/b yyyCa3(PO4)2(s) 3 Ca2+ + 2PO43-yKS Ca3(PO4)2=b(Ca2+)/b 3b(PO43-)/b 2yy第8页，共26页。2. 溶度积(KS)与溶解度(S)的相互关系溶度积和溶解度的相互换算溶度积与溶解度的联系：溶度积与溶解度间可互相换算，但必须注意换算单位。溶度积与溶解度的区别：溶度积仅与温度有关。溶解度与温度、系统组成、 pH、配合物生成等有

4、关。第9页，共26页。2. 溶度积(KS)与溶解度(S)的相互关系溶解度(S)是指一定温度下难溶强电解质饱和溶液的浓度,单位为mol/kg 。若溶质AmBn的溶解度为S mol/kg那么 AmBn (s) mAn+ + nBm-平衡浓度mol.kg-1则，Ks =mS nS第10页，共26页。例题2-8：25时AgCl的溶解度为1.9010-3 g.kg-1 ，求算该温度下AgCl的溶度积。解：按题意， 25时AgCl饱和溶液中Ag+和Cl-的浓度为：b(Ag+)=b(Cl-)=S(AgCl) KS =b(Ag+)/bb(Cl-)/b =S2=(1.3310-5)2 =1.7710-10由答：

5、 25时 AgCl的溶度积为1.7710-10。S(AgCl) =第11页，共26页。例题2-9： 25时Ag2CrO4的KS =1.1210-12 ，求它在水中的溶解度。所以其溶解度为：解：对于Ag2CrO4，KS =4S 3(b)-3 ，S(Ag2CrO4)=6.5410-5mol.kg-1答： 25时Ag2CrO4的溶解度为6.5410-5mol.kg-1。第12页，共26页。例题： 25时BaSO4的KS = 1.0710-10 ，求它在水中的溶解度。所以其溶解度为： S(BaSO4)=1.0310-5mol.kg-1解：对于BaSO4 ，KS =S 2(b)-2 ，S(BaSO4 )

6、=答： 25时BaSO4的溶解度为1.03 10-5mol.kg-1。mol.kg-1第13页，共26页。结论注意事项溶度积(KS)与溶解度(S)的相互换算是有条件的。难溶强电解质的溶解部分是一步解离为离子，且离子在溶液中不发生化学反应。 相同类型的难溶强电解质，Ks , S 。 不同类型的难溶强电解质, 不能用Ks 判断S 的 大小。 第14页，共26页。二、 沉淀-溶解平衡的移动第15页，共26页。1. 溶度积规则饱和溶液：KS (AgCl)=b(Ag+)/b b(Cl-)/b非饱和溶液(任意给定的溶液)：有关离子浓度幂的乘积称为离子积，用符号B(bB/b) B 。B(bB/b)B =b(

7、Ag+)/bb(Cl-)/b对于AgCl的沉淀-溶解平衡：AgCl(s) Ag+ + Cl-第16页，共26页。以上三条规则称溶度积规则。B(bB/b )B = KS 溶液饱和，无沉淀；B(bB/b )B KS 溶液过饱和，有沉淀析出。则有，注意：B和 KS 表达式相同，意义不同。第17页，共26页。2. 同离子效应CaCO3(s)Ca2+ + CO32-Na2CO32Na+ + CO32-如： 在难溶强电解质饱和溶液中加入具有相同离子的易溶电解质时,难溶电解质溶解度下降，这种现象叫同离子效应。第18页，共26页。同离子效应的应用利用沉淀反应分离溶液中的离子。加入适当过量的沉淀剂，使沉淀趋于完

8、全； 被沉淀离子浓度105mol/kg在洗涤沉淀时，用与沉淀含有相同离子的溶液，减少沉淀损失;为使沉淀完全，可加入过量沉淀剂。若沉淀剂过量太多，则因生成配离子(或盐效应)，使溶解度增大。第19页，共26页。3. 沉淀的转化 把一种沉淀转化为另一种沉淀的过程，称为沉淀的转化。Ks Ca3(PO4)2=2.0710-33， S=1.31 10-7 mol/kg yKs (CaCO3)=4.96 10-9， S=2.23 10-5 mol/kgy3CaCO3(S)+2PO43-Ca3(PO4)2（S）+3CO32-即溶解度较大的沉淀转化为溶解度较小的沉淀。第20页，共26页。 沉淀转化反应的进行程度

9、，可以利用反应的标准平衡常数来衡量。 沉淀转化反应的标准平衡常数越大(Ky 1)，沉淀转化反应就越容易进行。若沉淀转化反应的标准平衡常数太小(Ky Ks (AgCl)b(Ag+)/b b(I-)/b Ks (AgI)溶液中产生沉淀必须有：+AgNO3先AgI(黄)后AgCl(白)Ks(AgI)=8.51 10-17, Ks(AgCl)=1.77 10-104. 分步沉淀和沉淀分离第22页，共26页。b1(Ag+)/b=8.5110-17/0.01=8.5110-15b2(Ag+)/b=1.7710-10/0.01=1.7710-8沉淀AgCl所需Ag+的最低浓度:沉淀AgI所需Ag+的最低浓度

10、:由于 b1(Ag+)b2(Ag+)可知,AgI(黄)先于AgCl（白）沉淀。 先产生AgI 沉淀小结: 需要沉淀剂越少的先沉淀，即溶液中离子积首先超过其溶度积的,先沉淀。第23页，共26页。又问：当AgCl开始沉淀时，溶液中b(I-)=？解：当AgCl开始沉淀时b (Ag+)/b=1.7710-8b(Ag+)/b b(I-)/b =Ks (AgI)b(I-)=Ks(AgCl)b(Ag+)/b8.51 10-17=1.7710-8= 4.81 10-9 AgCl开始沉淀时，I-沉淀完全（即两者分离完全）。1.0 10-5 mol.kg-1小结: 利用分步沉淀的原理，可以使离子分离。第24页，共26页。利用分步沉淀的原理可以使两种离子分离。对同类型的物质，通常是溶度积小的先沉淀，并且相差越大，分离的效果越好。但对不