18-19沉淀溶解平衡.ppt

1、沉淀溶解平衡,溶解度和溶度积 沉淀的生成和溶解 两种沉淀之间的平衡,学习要求,掌握溶解度和溶度积的概念 意义 相关计算,溶解度和溶度积,沉淀与溶解 溶解度 溶度积 溶解度和溶度积的关系,1、溶解-（难溶）电解质晶体表面的正、负离子在水分子的作用下，逐渐离开晶体表面进入水中，成为自由运动的水合离子的过程。,一、沉淀(precipitate)与溶解(dissolve),2、沉淀（结晶）-进入水中的正、负离子在不断运动过程中，会碰到固体表面，受表面离子的吸引，重新回到固体表面的过程。,在一定温度下，达到沉淀-溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度，通常以符号 S 表示。,二、溶解度(s

2、olubility),对水溶液来说，通常以饱和溶液中每 100g 水所含溶质质量来表示，即：g /100g水。,在一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态的多相离子平衡，可表示如下：, 溶度积常数，简称溶度积。,三、溶度积,例：,四、溶解度和溶度积的关系,1、溶度积和溶解度的异同点：,（1）两者的定义不同，单位不同。,（2）两者都反映了难溶电解质的溶解能力。,Ag2CrO4,*不同类型的难溶电解质不能直接用溶度积比较其 溶解度的相对大小。,* 相同类型的难溶电解质，其 大的 S 也大。,注意：,2、溶度积和溶解度的相互换算,A2B型或AB2型 Ksp =4s3,或 Ksp = s2

3、,注意：在溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量浓度，其单位为molL1，溶度积本身没有单位。而溶解度的单位往往是g/100g水。,计算时有时要先将难溶电解质的溶解度 S 的单位换算为molL1。,例 ：25oC，AgCl的溶解度为1.9210-3 gL-1，求同温度下AgCl的溶度积。,例：25oC，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同温下S(Ag2CrO4) 。,解：,= 2.210-3 g/100g水,molL-1,例：25oC，已知 Mg(OH)2=5.6110-12，求同温下S Mg(OH)2 。,解：,Mg(OH)2(S),Mg2+(aq) + 2OH-(aq),2s,

4、Ksp=5.6110-12 = 4s3,S = 1.12 10-4 molL-1,= 1.12 10-4 molL-1 58.3=6.53 10-3 gL-1,Ksp =（3s）3 （2s）2 = 108s5,沉淀的生成和溶解,溶度积规则 浓度对沉淀的影响 同离子效应和盐效应 共存电解质对沉淀的影响 pH 值对溶解度的影响 沉淀的酸溶解 配合物的生成对溶解度的影响 沉淀的配位溶解,沉淀溶解平衡的反应商判断,即溶度积规则：,一、溶度积规则浓度对沉淀的影响,Q 平衡向左移动，沉淀析出；,Q= 处于平衡状态，饱和溶液；,Q 平衡向右移动，无沉淀析出； 若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。,Q,为 6. 0

5、10-4 molL-1 。若钡离子浓度为 0.010molL-1 ，问是否能生成BaSO4 沉淀？,例题：25时，晴纶纤维生产的某种溶液中，,Q,Q,= 6.010-40.010,= 6.010-6,沉淀的完全程度,严格地说，溶液中没有一种离子的浓度等于0，在实际中，若组成沉淀的离子在溶液中的残留浓度小于110-5mol/L时，即可认为沉淀完全。,二、同离子效应和盐效应 共存电解质对沉淀的影响,1、同离子效应,在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用。,例题：求 25时， Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中的溶解度。,K

6、sp = 1.110-12,已知：,AgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25 ),盐效应：在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。,0.00 0.00100 0.00500 0.0100,1.278 1.325 1.385 1.427,2、盐效应, 当 时， 增大，S(PbSO4)显著减小，同离子效应占主导；, 当 时， 增大，S(PbSO4)缓慢增大，盐效应占主导。,3、同离子效应与盐效应共存时：,三、pH 值对溶解度的影响 沉淀的酸溶解,1、难溶金属氢氧化物,Q,Q,例题：在含有0.10molL-1 Fe3+和 0.10molL-1 Ni2+的溶液中，欲除掉F

7、e3+，使Ni2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?,2.82,6.85,pH,可将pH值控制在 2.82 6.85 之间,Fe3+沉淀完全,Ni2+开始沉淀,解：,c(Fe3+)10-5,PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS,2.金属硫化物,难溶金属硫化物在酸中的沉淀-溶解平衡：,稀HCl,HAc,MnS,CdS,PbS,CuS Ag2S,HgS,浓HCl,王 水,ZnS FeS,四、配合物的生成对溶解度的影响 沉淀的配位溶解,生成难离解的配离子,氧化还原溶解：,五、氧化还原反应对溶解度的影响,氧化配位溶解：,Q,沉淀溶解的方法：,酸溶解,氧化还原溶解

8、,配位溶解,氧化 配位（王水）溶解,两种沉淀之间的平衡,分步沉淀 沉淀的转化,1L溶液,一、分步沉淀,实验：,分步沉淀的顺序：, 与 Ksp 的大小被沉淀离子浓度及沉淀的类型有关,a) 沉淀类型相同，被沉淀离子浓度相同， Ksp小者先沉淀， Ksp大者后沉淀；,c) 沉淀类型不同，要通过计算确定。,b) 沉淀类型相同，被沉淀离子浓度不同,例题：某溶液中含Cl和 ，它们的浓度分别是 0.10mol.L-1和0.0010mol.L-1，通过计算证明，逐滴加入AgNO3试剂，哪一种沉淀先析出。当第二种沉淀析出时，第一种离子是否被沉淀完全(忽略由于加入AgNO3所引起的体积变化)。,解：1)析出AgCl(s)所需的最低Ag+浓度,2）析出Ag2CrO4(s)所需的最低Ag+浓度,3）,当Ag2CrO4开始沉淀时，AgCl已沉淀完全。,二、沉淀的转化,结论：,沉淀类型不同，计算反应的 。,沉淀类型相同, 大（易溶)者向 小（难溶)者转化容易，二者 相差越大，转化越完全，反之 小者向 大者 转化困难；,例题1：在1LNa2CO3溶液中使0.010mol的CaSO4全部转化为CaCO3,求Na2CO3的最初浓度为多少?,例题2：在1LNa2CO3 溶液中使0.010mol的BaSO4完全转化为BaCO3，问Na2CO