化学沉淀溶解平衡

化学沉淀溶解平衡第1页，课件共35页，创作于2023年2月３．３沉淀—溶解平衡溶解度（g/100gH20）

<0.010.01—0.1>0.1物质的溶解性能难溶物微溶物易溶物3．１．1溶度积

1、溶度积常数（1）难溶电解质中溶液中的行为（2）溶度积常数(AmBn(s)≒mAN++nBm-I表达式与意义

KS

=｛C(AN+)｝m｛C(Bm-)｝n第2页，课件共35页，创作于2023年2月定义:一定温度下，难溶电解质饱和溶液中以化学计量数为指数的离子浓度的乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积。

II适用范围:

溶度积仅适用于难溶的强电解质：即：①溶解度小于0.01g/100g水

②溶解后全部以离子状态存在，而溶液中没有未离解的分子(MA)或离子对(M+A-)，也没有显著水解。第3页，课件共35页，创作于2023年2月III特点浓度mol/L；温度的函数，实际中近似298.15K

适用于难溶强电解质液、也适用于难溶弱电解质液（离子浓度）

KS反应了物质溶解能力的大小，但不同类型的物质不能比较例AgCl(s)

AgBr(s)

AgI(s)Ag2CrO4(s)(298.15K)K1.8×10-105.0×10-138.3×10-171.1×10-12溶解度

1.3×10-57.1×10-79.1×10-96.5×10-5

（mol/L）第4页，课件共35页，创作于2023年2月２、溶解度与溶度积的互换（１）溶解度“S”的意义例1：已知25℃时，AgCl的溶解度为1.92×10-3g/L，求Kθsp（AgCl）解：S=1.92×10-3/143.4=1.34×10-5mol/LAgCl（S）=Ag++Cl-

C平衡1.34×10-51.34×10-5

Ks（AgCl）=C(Ag+)C(Cl-)=1.34×10-5×1.34×10-5=1.80×10-10第5页，课件共35页，创作于2023年2月(2)溶解度与溶度积的互换例2：已知：Ksp（AgCl）=1.80×10-10，

Ksp（Ag2Cr

O4）=1.1×10-12，求溶解度。解：

AgCl（S）=

Ag++Cl-

C平衡SSKsp(AgCl)=S2=1.80×10-10

解得：S=1.34×10-5mol/L第6页，课件共35页，创作于2023年2月AB型:×CθAg2CrO4（S）=2Ag++CrO42-

C平衡2SSKs(Ag2CrO4)=(2S)2×S=1.1×10-12解得：S=6.5×10-5mol/LAB2型：

×Cθ第7页，课件共35页，创作于2023年2月AB3(A3B)型:

×Cθ第8页，课件共35页，创作于2023年2月(3）上述关系式的局限性

I在纯水中;II不适用于易水解的物质（S=C简单

+C水解）

III不适用于难电离的物质（S=C简单

+C分子）３．KS

判断物质的溶解能力的局限性不同类型的无法比较（前表例）第9页，课件共35页，创作于2023年2月3、3、2溶度积规则１．溶度积规则Van’tHoff化学反应等温式:

△G=

△G

ø

+RTlnJ

=RTln（J

/Kθ）

△GJ

与Kθ关系反应自发性

=

0

J

=Kθ

平衡状态

＜0J

＜Kθ

正反应自发＞0J

＞Kθ

逆反应自发第10页，课件共35页，创作于2023年2月对于沉淀—溶解平衡：Kθ

–Ks,J

对于难溶强电解质：AmBn(s)=mAn+(aq)+nBm-(aq)J(AmBn)=cm(An+)c

n(Bm-)

（任意状态）“溶度积规则”：

J<Ks:正反应自发，溶液未饱和，若有难溶电解质，沉淀溶解；J=Ks:达平衡态（对应“饱和溶液”）

J>Kspθ:逆反应自发，沉淀生成。

根据“溶度积规则”可以讨论沉淀的生成与溶解问题。第11页，课件共35页，创作于2023年2月2、溶度积规则的应用（１）沉淀的生成原则：J>KS

例：向0.50L的0.10mol/L的氨水中加入等体积的0.50mol/L的MgCl2，问：（1）是否有Mg(OH)2的沉淀生成？（2）欲控制Mg(OH)2沉淀不产生，问至少需加入多少克固体NH4Cl（设加入固体NH4Cl后溶液体积不变）？第12页，课件共35页，创作于2023年2月解：刚混合时：

c(Mg2+)=0.5/2=0.25mol/Lc(NH3)=0.10/2=0.05mol/Lc(OH-)=(cKb)1/2=9.5×10-4mol/lJ=c(Mg2+)c2(OH-)=0.25×（9.5×10-4

）2

=2.3×10-7查表：Ks(Mg(OH)2)=1.8×10-11J＞Ks，∴有Mg（OH）2沉淀生成。第13页，课件共35页，创作于2023年2月对于第二问：方法1：加入固体NH4Cl，由于同离子效应，使NH3·H2O=NH4++OH-

平衡向左移动，从而减少[OH-],使J≤Ks根据Ks计算所允许C(OH-)max,C(OH-)≦{(KS/c(Mg2+)}1/2

=8.5×10-6mol/lc(NH4+)=Kbθ(c(NH3)/c(OH-)=0.11mol/l

W(NH4Cl)=0.11×1×53.5=5.9g第14页，课件共35页，创作于2023年2月方法2：还可以理解为沉淀后加入NH4+，使平衡移动。Mg(OH)2(S)+2NH4+=Mg2++2NH3·H2OK=c(Mg2+)c(NH3)2/c(NH4+)2

=c(Mg2+)c(NH3)2c(OH-)2/c(NH4+)2c(OH-)2

=Kspθ(Mg(OH)2)/{Kbθ(NH3)}2=5.6×10-2

解得：[NH4+]=0.11mol/L第15页，课件共35页，创作于2023年2月（2）沉淀的溶解I原则；II示例：III沉淀溶解的方法（3）沉淀之间的转化（4）同离子效应１）原理：２）示例：（P66例3、10）３）难溶电解质的同离子效应与弱电解质同离子效应的区别第16页，课件共35页，创作于2023年2月（5）盐效应１）实验事实２）原理３）应用原则（6）分步沉淀１）原则：所需沉淀剂最少的最先沉淀２）示例：第17页，课件共35页，创作于2023年2月例1：混合溶液中含Cl-、I-各0.010mol/l,问逐滴加AgNO3

溶液，Cl-、I-

哪一种离子先沉淀？可否用分别沉淀分离Cl-和I-解：AgX(s)=Ag+(aq)+X-(aq)

开始出现AgCl↓所需[Ag+]为：[Ag+]=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.7710-10/0.010=1.7710-8

mol.dm-3

开始出现AgI↓所需[Ag+]为：

[Ag+]=Ksp(AgI)/c(I-)

=8.5110-17/0.010=8.5110-15mol.dm-3AgI先沉淀分析出第18页，课件共35页，创作于2023年2月

3、溶度积规则在工程中的应用

4、总结：第19页，课件共35页，创作于2023年2月3、4配离子的离解平衡3、4、1配合物的基本概念１．实验事实2.配合物的组成例：[Cu(NH3)4]SO4

中心离子配位体外界

[内界]第20页，课件共35页，创作于2023年2月第21页，课件共35页，创作于2023年2月1)配离子可以是阴或阳离子

2)中心离子：简单阳离子，特别是过渡金属离子，也有金属原子。位于配离子的中心。

3)配体：位于中心离子周围，可以是中性分子，也可以是负离子。其特点是配位原子含有孤对电子。能作为配位原子的元素主要有：N、O、C、S及卤素等。

4)配位数：配合物中，配位原子的总数。

决定于中心离子和配位体的性质，其电荷、体积、电子层结构及它们之间相互影响，形成时的条件(T、C)第22页，课件共35页，创作于2023年2月中心离子的电荷：

+1+2+3+4特征配位数：

24(或6)6(或4)6(或8)5)配离子的电荷配离子中离子电荷的代数和第23页，课件共35页，创作于2023年2月３．配合物的书写与命名（１）书写原则：

配合物书写：阳左阴右；配离子加[]

配离子书写：中心离子（原子）配位体（中性分子配位体在左、阴离子在右；同类配体；复杂的在左、简单的在右；有机的在左、无机的在右，如是同类的以配位原子的元素符号先后顺序排列）例：[Co(NH3)3(H2O)Cl2]Cl

[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3

第24页，课件共35页，创作于2023年2月（２）配位化合物的命名

服从一般无机化合物的命名原则。

如果化合物的负离子是一个简单离子，叫某“化”某；

如果化合物的负离子是一个复杂离子，叫某“酸”某。

配合物内界命名次序为：配位数(一、二、三、四)-配位体名称-“合”(表示配位结合)-中心离子名称-中心离子氧化数(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)第25页，课件共35页，创作于2023年2月[Co(NH3)6]Cl3

[Pt(NH3)4](OH)2氯化六氨合钴(Ⅲ)氢氧化四氨合铂(Ⅱ)

K2[PtCl6]

H2[PtCl6]六氯合铂(Ⅳ)酸钾六氯合铂(Ⅳ)酸不止一种配体：先列阴离子，后列中性分子，若配体同是阴离子或中性分子，则按配位原子元素符号的英文字母次序排列。中间以"·"分开。第26页，课件共35页，创作于2023年2月[Co(NH3)5(H2O)]Cl3氯化五氨·水合钴(Ⅲ)Fe(CO)5五羰基合铁Pt(NH3)2Cl2二氯·二氨合铂(Ⅱ)第27页，课件共35页，创作于2023年2月

3、4、2配离子的离解平衡１.实验事实（1）实验现象（在CuSO4

溶液中加入NaOHNa2S）

(2)结论：2.配离子的分步离解与离解平衡常数（不稳定常数）(P69)第28页，课件共35页，创作于2023年2月3.配离子的形成与稳定常数（附表10）第29页，课件共35页，创作于2023年2月总反应式Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+

的相反过程，称为配合物（配离子）的逐级离解

:第30页，课件共35页，创作于2023年2月第31页，课件共35页，创作于2023年2月4.配离子的稳定常数的应用(1)判断配合物的稳定性

(2)计算配合物溶液中有关离子的浓度例:计算0.20mol/lCuSO4与6.0mol/lNH3.H2O等体积混合后溶液中C(Cu2+)与C(NH3)各为多少?

解:4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+

平衡时:2.60+4xx0.10-xmol/l

k稳=C([Cu(NH3)4]2+)/C4(NH3)C(Cu2+)=(0.10-x)/(2.6+4x)4x=0.10/(2.6)4xx=c(Cu2+)=7.78x10-16(mol/dm3

)c([Cu(NH3)4]2+)=0.100mol/dm3

c(NH3)=2.6mol/dm3第32页，课件共35页，创作于2023年2月(3)沉淀向配离子的转化的可能性（多重平衡原理）例AgClAgBrAgIKS1.77×10-105.35×10-138.51×10-17(25℃)[Ag(NH3)]+[Ag(S2O3)2]3-

[Ag(CN)