第五章无机化学.ppt

1、1、第5章沉淀-溶解平衡和沉淀滴定，2、5.1溶度积原理，5.2沉淀-溶解平衡的运动，5.3各种沉淀物之间的平衡，5.4沉淀滴定，3、学习要求，1。掌握溶度积的概念以及溶度积和溶解度之间的转换。2.了解影响沉淀溶解平衡的因素，利用溶度积原理判断沉淀的形成和溶解。3.掌握沉淀和溶解平衡的计算。4.掌握沉淀滴定的原理和主要应用。4，5.1溶度积原理，5.1.1溶度积常数当不溶性电解质氯化银固体放入水中时，当溶解和沉淀速度相等时，氯化银固体与溶液中的银和氯之间建立溶解和沉淀平衡。氯化银(S)银(aq)氯(aq)该反应的标准平衡常数为： K=c(银)C(氯)，5，不溶性电解质的一般溶解和沉淀平衡可表示

2、为： AnBm(S)Nam(AQ)MBN(AQ)KSP=C(AM)NC(BN)其值与温度有关，与浓度无关。6，实施例5-2根据附录中的热力学函数计算氯化银在298K时的溶度积常数。方程式为：氯化银(s)、氯化银(AQ)、氯化银(AQ)、FGM(298.15)/千焦摩尔1 109.8 77.11 131.2 RGM=FGM(b)=(77.11 131.2)(109.8)千焦摩尔1=55.71千焦摩尔1由功能梯度材料(fGm)=室温氮钾磷钾磷钾磷钾磷钾磷钾磷钾磷钾=FGM/室温=55.71 103/(8.314 298.15)=22.24得出试着计算Ag2CrO4的KSP溶液：Ag2Cr O4(S

3、)2Ag(AQ)CRo42(AQ)/MoLL1 2S S的溶液平衡浓度可以给出ksp=c(ag)2c(cro 42)=(2S)2S=4s 3=4(6.54105)3=1.121010在溶解度实施例5-4中，在25C下将溶解度产物转化为AgBr的KSP=5.351013。 尝试计算AgBr的溶解度(用物质的数量和浓度表示)。溶液：溴化银的溶解平衡为： AgBr(s) Ag (aq) Br-(aq)，让AgBr的溶解度为S，然后c(Ag)c(Br)-S得到KSP=c(Ag)c(Br)-S 5.351013，这样AgBr的溶解度为7.31107 molL1，9，同类型的不溶性电解质有较大的KSP。不

4、同类型的不溶性电解质不能通过溶度积直接比较它们的相对溶解度。10，5.1.3溶度积原理，anbm(s)=Nam(AQ)mbn(AQ)qi=c(am)NC(bn)-m qi(离子积):任何状态下离子浓度的乘积，其值不确定。QiKSP，沉淀，QiKSP，饱和溶液，QiKSP，沉淀溶解，11。在实施例5-5中，将等体积的410-3 mo1L-1硝酸银和410-3Mo1L-1K2CO 4混合。氯化银沉淀了吗？Ksp (Ag2CrO4)1.1210-12是已知的。解决方法：等体积混合后，浓度是原来的一半。c(银)=210-3摩尔-1；c(cro 42-)210-3mol l-1 qi C2(ag)c(c

5、ro 42-)(2 l0-3)22l 0-38l 0-9 ksp(ag2 cro 4)，所以有沉淀，12，5.2，沉淀和溶解的平衡发生偏移，影响溶解度的因素3360相同的离子效果由于加入相同的离子容易溶解。13，因为溶解度x很小，0.0100.010，0.010=1.0710-10=1.0710-8(摩尔-1)。与硫酸钡在纯水中的原始溶解度相比，其溶解度为1.0710-8 /1.0010-5，即实施例5-6已知在室温下硫酸钡在纯水中的溶解度为1.0710-10摩尔-1，并且硫酸钡在0.010摩尔-1硫酸钠溶液中的溶解度小于在纯水中的溶解度。Ksp(BaSO4)1.0710-10的溶液是已知的：

6、如果BaSO4在0.010 molL-1 Na2SO4溶液中的溶解度是x molL-1，那么BaSO 4(s)Ba2SO 4-在平衡时的浓度是mol l-1 x 0.010x，14，AgCl在KNO3溶液中的溶解度(25)，以及影响溶解度的因素。3001.0000000006，15，盐效应的原因，总的随着ksp(baso 4)=(ba2)(so42-)(ba2)c(ba2)(so42-)c(so42-)kno 3的加入，离子强度I增加，活度系数降低。当温度不变时，Ksp不变，所以BaSO4的溶解度随着c(Ba2)和c(SO42-)的增加而增加。16，5.2.2沉淀物的溶解，形成弱电解质以溶解沉

7、淀物，通过氧化还原反应形成络合物以溶解沉淀物，17，1，形成弱电解质以溶解沉淀物，18，PBS bi2s 3 cus CDS sb2s 3s N2 s2as 2s 3 hgs，金属硫化物的溶解，19，实施例5-7，0.1摩尔应完全溶解在1L盐酸中，以获得所需的最小盐酸溶液：当0.10摩尔FeS完全溶解在1.0升盐酸中时：C(Fe3)FeS (S) Fe2S2 HCl H HS H H2S的总反应是FeS(s) 2H Fe2 H2S，20，不溶性金属氢氧化物的酸溶解，室温下M(OH)n nH Mn nH2O，Kw=1014，一般来说，MOH的Ksp大于1014 (Kw)，M(OH)2大于1028

8、 (kw2)，m (oh) 3大于1042 (Kw3)，所以反应平衡常数都大于1，21，一些金属硫化物的Ksp值很小，所以它们不能被盐酸溶解。例如，CuS(KSP=1.271036)需要硝酸；硫化汞(Ksp=6.441053)需要王水溶解：3hgs 2 HNO 3 12 HCl 3h2hg cl 43s 2 no 4 H2O；2.沉淀物通过氧化还原反应溶解。CuS(s) Cu2 S2硝酸S NO H2O，22，3。形成络合物以溶解沉淀物。例如，氯化银不溶于酸，但溶于NH3溶液：如果生成QiKSP，固态氯化银将开始溶解。氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化

9、银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银、氯化银。agi agi 2pi 22pi 42 hgi 22i hgi 42 Cui icui 2，24，沉淀溶解法，(1)酸(碱或铵盐)溶解，(2)配位溶解，(3)氧化还原溶解，(4)氧化配位(王水)溶解，25，5.3各种沉淀物之间的平衡，1。同时分步沉淀溶液当加入一定的沉淀剂时，沉淀按一定的顺序进行，这种顺序沉淀的现象称为分步沉淀。26，实施例：向浓度为0.010摩尔1的碘和氯溶液中滴加硝酸银试剂，起初仅形成黄色AgI沉淀，但当加入一定量的硝酸银时，仅出现白色AgCl沉淀。开始生成碘化银和氯化银沉淀

10、所需的银离子浓度分别为：沉淀碘所需的银浓度小于沉淀氯所需的银浓度，因此氯化银首先沉淀。这时，当氯化银开始沉淀时，我已经完全沉淀了。27，实施例5-8在1.0摩尔l1co2溶液中含有少量Fe3杂质。如何控制酸碱度以去除Fe3杂质？2=1.09升015，3=2.641039。溶液：当Fe3完全沉淀时，的酸碱度由c(Fe3 )c3(OH) KspFe(OH)3确定，不产生Co2(OH)2沉淀的Co2的酸碱度由实施例5-9确定。溶液中Zn2和Mn2的浓度均为0.10摩尔1，因此溶液中的H2S始终处于饱和状态。应该在什么范围内控制溶液的酸碱度以完全分离这两种离子？根据ksp (ZnS)=2.931025

11、，ksp (MnS)=4.651014，可以看出ZnS比MnS更容易产生沉淀。首先计算Zn2完全沉淀时的c(S2)、c(氢)和酸碱度：29，Mn2开始沉淀时的c(S2)、c(氢)和酸碱度：因此，只要控制酸碱度在1.124.26之间，ZnS就可以完全沉淀，Mn2不会沉淀，从而实现Zn2和Mn2的分离。30，5.3.2沉淀转化，将一种沉淀转化为另一种更难溶解的沉淀的过程称为沉淀转化。实施例5-10 1升0.1摩尔的碳酸钠能把多少克硫酸钙转化成碳酸钙？平衡态： caso 4(s)co32 Cao 3(s)so42/MoLL1 0.1 x的相对浓度为x=0.10，即c (so42)=0.10mol1，

12、因此转化后的硫酸钙质量为136.1410.1=13.6 (g)，并有31，5.4个沉淀物。沉淀滴定要求沉淀反应必须满足以下要求：(1)反应迅速，难以形成过饱和溶液；(2)沉淀的溶解度很小；(3)有一个简单的方法来确定终点；(4)沉淀的吸附现象不会造成重大误差。32岁。采用不溶性银盐的沉淀滴定法称为银滴定法，目前应用广泛。银含量法可测定C1-、溴-、碘-、银、硫氰酸根-等。沉淀滴定的关键是确定终点。莫尔法以K2CrO4为指示剂，福尔哈德法以硫酸铁铵为指示剂，法詹斯法以吸附指示剂为终点，33。定义：以K2CrO4为指示剂的银含量法称为摩尔法。原理：以K2CrO4为指示剂，用硝酸银标准溶液直接滴定氯

13、或溴。基础：氯化银(AgBr)和氯化银在溶解度和颜色上有显著差异。滴定反应：Ag Cl=AgCl(白色)Ksp=1.81010表示反应：2Ag CrO42=Ag2CrO4(砖红色)Ksp=2.01012。5.4.1莫尔法，指示剂34，1的用量，当滴定终点为：时，如果AgCl沉淀，也会出现Ag2CrO4砖的红色沉淀，当所需的CrO42浓度为终点时，建议控制c(K2Cr 4)=5103 MoLL 1。35，2莫尔法的滴定条件应在中性或弱碱性介质(pH6)中进行。5-10。5)。酸度太强： 2 a2 cro 42 H4 ag 2 hcro 424 ag cr2o 72-H2O碱度太强。 2Ag 2OH Ag2O H2O预分离干扰离子：与银沉淀：PO43，AsO43，SO32，S2等。生成含有CrO42: Ba2和Pb2的沉淀物；有色离子：大量的铜、Co2、Ni2等。易水解离子：Fe3、Al3、Bi3等。36，应用范围直接滴定：氯-，溴-，氯化萘-；无法测定碘和硫氰酸根，因为AgI或AgSCN沉淀会强烈吸附碘或硫