难溶电解质的多相离子平衡课件

难溶电解质的多相离子平衡

4.4.1溶解度与溶度积25ºC,100克水中可溶解（克）ZnCl2

432，PbCl2

0.9，HgS1.47x10-25

易溶物：>0.1克/100克水微溶物：0.01~1克/100克水难溶物：<0.01克/100克水难溶电解质的溶解度也常用物质的量浓度表示

1.溶解度：

每100克水中溶解的物质的质量。

（单位：克/100克水）溶解度（s）：一定温度下，一升难溶电解质饱和溶液中所含溶质的量。单位：mol·dm-3、g·dm-3在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水中时，就发生溶解和沉淀两个过程，最后形成饱和溶液，沉淀溶解反应达到平衡状态。BaSO4在水中的溶解与沉淀沉淀溶解反应的平衡常数，称为溶度积，。

BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+SO42－(aq)=[C(Ba2+)/Cθ][C(SO42-)/Cθ]

[C(Ba2+)]、[C(SO42-)]是饱和浓度（平衡浓度）298K时BaSO42.溶度积对一般的难溶强电解质AmDn简写为：与难溶电解质的本性和温度有关。溶度积的大小反映难溶电解质的溶解能力。P382附录Ⅲ常见难溶电解质的溶度积共同点表示难溶电解质溶解能力的大小不同点浓度的一种形式平衡常数的一种形式单位mol·dm-31溶解度

与溶度积的性质比较例125oC，AgCl的溶解度为1.92×10-3g·dm-3，求同温度下AgCl的溶度积。⇌解:设平衡时有x溶解

⇌*

相同类型的难溶电解质，其大的s

也大。Ag2CrO4虽然：但是：是否溶液中存在可生成沉淀的离子就一定能够看到沉淀？问题1：问题2：沉淀生成的条件？溶解的条件？演示实验4.4.2溶度积规则及应用

1.溶度积规则

BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+SO42－(aq)离子积

Qsp与Kspθ

的关系：溶度积原理Qsp＝Kspθ，平衡状态Qsp>Kspθ，析出沉淀

Qsp<Kspθ，沉淀溶解

难溶电解质AmDn，溶度积：离子积：（1）Qsp=Kspө

时，饱和溶液，处于沉淀 溶解平衡状态（2）Qsp

<Kspө时，不饱和溶液，无沉淀生成；若体系中有沉淀存在，沉淀将会溶解，直至饱和（3）Qsp>Kspө

时，过饱和溶液，有沉淀 析出，直至饱和溶度积规则溶度积规则溶度积规则示意图例1：等体积的0.2mol·dm－3的Pb(NO3)2和KI水溶液混合是否会产生PbI2沉淀？解：Pb2+(aq)+2I-(aq)=PbI2(s)PbI2(s)=Pb2+(aq)+2I-(aq)

Ksp

=[Pb2+][I-]2=8.49×10-9

Qsp=(Pb2+)(I-)2

=0.1×(0.1)2

=1×10-3

>>Ksp

会产生沉淀2.沉淀的生成例2.将0.10mol·dm－3MgCl2与0.10mol·dm－3NH3.H2O溶液等体积混合，问：①能否产生Mg(OH)2沉淀？②若上述溶液中，加入NH4Cl(s)，不使Mg(OH)2沉淀出来，在20毫升上述溶液中应加入多少克NH4Cl？查表得，解：①混合后:∴溶液中产生Mg(OH)2沉淀②不产生沉淀，至多沉淀完全的概念•定量分析：溶液中残留离子浓度10－6

mol·dm－3

•定性分析：溶液中残留离子浓度10－5mol·dm－3

定量分析时，分析天平的精度0.0001克相对分子质量按100估计，0.0001/100=10－6

mol问题：在AgCl饱和溶液中，加入NaCl,AgCl的S变大还是变小？加入KNO3呢？3.同离子效应与盐效应对沉淀溶解平衡的影响同离子效应

AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)

Ksp=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10

s=1.3×10-5

加NaCl,[Cl-]增加，平衡？

AgCl溶解度比纯水中减少！加入含有共同离子的电解质而使沉淀溶解度降低的效应为同离子效应。例:已知BaSO4在水中溶解度s=1.05×10-5mol·dm-3，问在0.01mol·dm-3Na2SO4溶液中BaSO4的溶解度是多少？设此时的溶解度s1盐效应：加入强电解质而使沉淀溶解度增大的效应。

S/S01.81.41.00.0010.0050.01AgClBaSO4KNO3(mol/dm3)S0:纯水中的溶解度；S：在KNO3溶液中的溶解度。4.沉淀的溶解1）生成弱电解质Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq)

OH-(aq)+H3O+→

H2O(l)ZnCO3(s)⇌Zn2+(aq)+CO32-(aq)CO32-(aq)+2HCl(aq)=H2CO3(aq)+2Cl-(aq) H2CO3(aq)=H2O(l)+CO2(g)

通过加入酸，生成弱电解质，可以使得难溶氢氧化物、碳酸盐及部分金属硫化物等难溶盐溶解。

2）氧化还原反应

CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq)

3S2-(aq)+8HNO3(aq)=3S(s)+2NO(g)+4H2O(l)+6NO3-(aq)3）生成配合物

AgCl

(s)⇌

Ag+(aq)+Cl-(aq)

Ag+(aq)+2NH3

(aq)=[Ag(NH3)2]+(aq)

AgCl(s)+2NH3

(aq)=[Ag(NH3)2]

+(aq)+Cl－(aq)

例：要使0.1molAgI固体完全在1升氨水中溶解，氨水浓度至少为多大？若用1升KCN溶液溶解，至少需多大浓度？已知Kspθ

(AgI)=1.5×10-16,Kfθ[Ag(NH3)2]+

=1.7×107,

Kfθ[Ag(CN)2]-

=1.0×1021

解：①设0.1molAgI完全溶于1L氨水，则有竞争平衡:

AgI+2NH3⇌[Ag(NH3)2]++I-平衡时c-0.1×20.10.1

c-0.2=6.25×103（mol·L-1）

c≈6.25×103(mol·L-1)氨水不能达到如此浓度，故不能溶解。同样可计算c(CN-)=2.58×10-4mol·L-1，起始KCN浓度为:c=0.1×2+2.58×10-4

=0.2

mol·L-1即为完全溶解的最低起始浓度。②设0.1molAgI完全溶于1LKCN溶液中，则有竞争平衡:

AgI+2CN-

⇌[Ag(CN)2]-+I-平衡时c(CN-)=

c-0.1×20.10.13.沉淀的转化、分步沉淀和共同沉淀

PbCrO4(s)（黄色）=Pb2+(aq)+CrO42–(aq)

加入(NH4)2S溶液：Pb2+(aq)+S2–(aq)=PbS(s)（黑色）总反应：

PbCrO4(s)+S2–(aq)=PbS(s)+CrO42–(aq)

K很大，反应很彻底。沉淀的转化在含沉淀的溶液中加入一种试剂，与某离子结合生成另一种更难溶的新沉淀。演示实验分步沉淀与共同沉淀

向离子混合溶液中慢慢滴加入沉淀剂，离子分先后被沉淀的现象。

离子沉淀的先后次序，决定于沉淀物的Kspө

和被沉淀离子的浓度。根据溶度积规则,离子积Q先超过Kspө

的离子先沉淀，即生成沉淀所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀。所以，对于同类型难溶电解质，当被