无机化学第六章 沉淀-溶解平衡
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无机化学 难容电解质的沉淀溶解平衡
2 4
2
4.8 10 2.0 10
7
4
3
9.6 10 > KSP 1.110
所以有BaSO4沉淀析出。 设生成沉淀后，溶液中[SO42-]=x BaSO4(s) 初始浓度(mol· L-1 )
10
Ba2+(aq) + SO42－(aq) 2.0×10-3 4.8×10-4
BaSO 4 (s)
溶解 沉淀
Ba 2 (aq) SO 2 4 (aq)
K a p aBa2 aSO 2
4
KspBaSO 4 [Ba ][SO ]
KsP称为溶度积常数
2
2 4
溶度积与其它平衡常数一样，只与难溶电解质
的本性和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子浓
度的变化无关。 沉淀溶解平衡的特点： 难溶盐的平衡 是一种“多相平衡”
E.大于10－2
4. CaC2O4的KSP为2.6×10-9，若使1L 0.02mol· L-1 Ca2+溶液生成沉淀，所需最低的C2O42-浓度为： A.1.0×10-9 D.5.2×10-11 B.1.3×10-7
C.2.2×10-5
E.5.2×10-10
一、沉淀的生成
条件：J > Ksp
例4：0.2mol· L-1的Pb(NO3)2和KI水溶液等体积混 合是否会产生PbI2沉淀？KspPbI2 = 7.1 × 10-9
其成为饱和溶液。用HCl调pH值，使cHCl=0.30mol· L-1
试判断能否有FeS生成。
解：反应方程式如下
+ 2+
FeS(s) + 2H (aq)
2
Fe (aq) + H 2S(aq)
上大 无机化学A 第六章 沉淀溶解平衡
答：铬酸银在298K时的Ksp= 9.62×10-12
难溶物 Ksp S
BaSO4 (AB) 1.10×10-10 1.05×10-5
PbI2 (AB2) 7.1×10-9 1.2×10-3
Ag2CrO4 (A2B) 9.62×10-12 1.34×10-4
由以上三个例题的结果可得到如下结论： ①同种类型的难溶电解质，在一定温度下，Ksp越大 则溶解度越大。 ②不同类型则不能用Ksp的大小来比较溶解度的大小， 必须经过换算才能得出结论。
五、影响沉淀溶解度的其他因素
1，温度 因为沉淀的溶解反应一般是吸热反应，故升高 温度可以增大平衡常数，使溶解度增大。沉淀性 质不同时溶解度增大的情况也不同，颗粒粗大的 晶形沉淀一般是冷却后再过滤，以防溶解损失过 大；而沉淀溶解度极小的无定形沉淀一般是趁热 过滤的。
2、溶剂的影响 根据相似相溶原理，无机物一般在水中溶解
为什么表观电离度比理论电离度要小呢？
这是由于在强电解质溶液中的离子浓度较 大，溶液中的不同电荷的离子之间存在静电吸 引力，使得每一正（负）离子周围都包围着一 些负（正）离子，即形成了所谓的“离子氛” 。 由于离子氛的存在，影响了离子迁移的速 度，使得离子不能完全的自由运动。 如下图所示：
此外，在高浓度强电解质溶液中，有些 阴阳离子由于静电引力作用还可以形成“离 子对”。例如，Na+，Cl- 它们由于静电引力 而靠在一起（Na+Cl-、 Na+Cl- Na+ 、 ClNa+Cl-等）。 但是并不形成分子(结合并不
只有当离子强度很小时，才有：
Kap Ksp 所以就有了前面的溶度积规则。
沉淀溶解 溶解平衡
沉淀生成
影响溶解平衡移动的因数
无机化学第六章
3
s[Mg(OH) 2 ] =
3
K sp [Mg(OH) 2 ] 2 ×1
2 −12
c
5.1×10 = mol ⋅ L−1 4 = 1.1×10−4 mol ⋅ L−1
对于同类型的难溶强电解质，标准溶度积常 数越大，溶解度也就越大。但对于不同类型的难 溶强电解质，不能直接用标准溶度积常数来比较 溶解度的大小，必须通过计算进行比较。
= (v+ s / c )v+ ⋅ (v− s / c )v− = (v+ )v+ ⋅ (v− )v− ⋅ ( s / c )v+ + v−
v+ + v−
s = c
Ksp (v+ )v+ ⋅ (v− )v−
例题
例 6-1 已知 25 ℃ 时 BaSO4 的溶解度为 1.05× 10-5 mol·L-1 ，试求该温度下 BaSO4 的标准溶度积常 数。 解：BaSO4 为 1-1 型难溶强电解质，其标准溶度 积常数为：
（二） 发生氧化还原反应使沉淀溶解
在含有难溶强电解质沉淀的饱和溶液中加入 某种氧化剂或还原剂，与难溶电解质的阳离子或 阴离子发生氧化还原反应，使 J < Ksp ，导致难溶 强电解质的沉淀溶解。
（三） 生成配位个体使沉淀溶解
在含有难溶强电解质沉淀的饱和溶液中加入 某种电解质，与难溶强电解质的阳离子或阴离子 生成配离子，使 J < Ksp ，导致难溶电解质沉淀溶 解。
⋅
1.6 ×10−24 = = = 2.5 ×10−3 K a1 (H 2S) ⋅ K a2 (H 2S) 8.9 ×10−8 × 7.1×10−15
由反应式可知，当 0.010 mol ZnS 溶解在 1.0 L 盐酸 中， Zn2+ 和 H2S 的平衡浓度均为 0.010 mol·L－1。溶 液中 H+ 相对浓度为：
s[Mg(OH) 2 ] =
3
K sp [Mg(OH) 2 ] 2 ×1
2 −12
c
5.1×10 = mol ⋅ L−1 4 = 1.1×10−4 mol ⋅ L−1
对于同类型的难溶强电解质，标准溶度积常 数越大，溶解度也就越大。但对于不同类型的难 溶强电解质，不能直接用标准溶度积常数来比较 溶解度的大小，必须通过计算进行比较。
= (v+ s / c )v+ ⋅ (v− s / c )v− = (v+ )v+ ⋅ (v− )v− ⋅ ( s / c )v+ + v−
v+ + v−
s = c
Ksp (v+ )v+ ⋅ (v− )v−
例题
例 6-1 已知 25 ℃ 时 BaSO4 的溶解度为 1.05× 10-5 mol·L-1 ，试求该温度下 BaSO4 的标准溶度积常 数。 解：BaSO4 为 1-1 型难溶强电解质，其标准溶度 积常数为：
（二） 发生氧化还原反应使沉淀溶解
在含有难溶强电解质沉淀的饱和溶液中加入 某种氧化剂或还原剂，与难溶电解质的阳离子或 阴离子发生氧化还原反应，使 J < Ksp ，导致难溶 强电解质的沉淀溶解。
（三） 生成配位个体使沉淀溶解
在含有难溶强电解质沉淀的饱和溶液中加入 某种电解质，与难溶强电解质的阳离子或阴离子 生成配离子，使 J < Ksp ，导致难溶电解质沉淀溶 解。
⋅
1.6 ×10−24 = = = 2.5 ×10−3 K a1 (H 2S) ⋅ K a2 (H 2S) 8.9 ×10−8 × 7.1×10−15
由反应式可知，当 0.010 mol ZnS 溶解在 1.0 L 盐酸 中， Zn2+ 和 H2S 的平衡浓度均为 0.010 mol·L－1。溶 液中 H+ 相对浓度为：
无机化学(人卫版)沉淀溶解平衡
（5）混合溶液离子沉淀分离的判断
例6、试通过计算分析，某温度下能否通过加碱的方法将浓度 为0.10mol/L的Fe3+和Mg2+完全分离。
Ksp(Mg(OH)2)=1.2×10-11( mol/L)2
Ksp( Fe(OH)3)=4.0×10-38( mol/L)3
注意：离子完全沉淀的浓度为1×10-5mol/L
（3）沉淀的判断
例4、已知某温度下，Ksp(CaF2)=1.46×10-10( mol/L)3, Ka(HF)=3.6×10-4mol/L,现向1L0.2mol/LHF溶液中加入
1L0.2mol/LCaCl2溶液，问是否有沉淀产生。
注意：当有弱电解质存在时，两溶液混合电离平衡会 发生移动，离子浓度计算时应按稀释后溶液浓度。
固的氟磷酸钙[Ca5Ca2+(aq)F]覆盖在牙齿表 (PO4)3 +3PO43- (aq) +OH-(aq) Ca5(PO4)3OH (s) 5 面，抵抗Ｈ+的侵袭 Ksp=6.8×10-37mol9•L-9 ，从而防止龋齿。
小 结
沉淀溶解平衡
溶度积
沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的溶解与生成
2.沉淀的转化
←
↓
↑
←
↑
↓
课堂达标
将足量AgCl分别放入：①5mL水， ②10mL0.2mol/LMgCl2溶液，③ 20mL0.5mol/LNaCl溶液，④ 40mL0.1mol/L盐酸中溶解至饱和，各 溶液中Ag+的浓度分别为a、b、c、d， 它们由大到小的排列顺序是
a﹥d﹥ b﹥c
课堂达标 对于沉淀溶解平衡： ZnS（S） Zn2+(aq) + S2-(aq) 若改变条件，对其有何影响 Q=c(Zn2+) · 2-) Ksp= [Zn2+][S2-] c(S 改变条件 升高温度 加少量ZnCl2（s） 加少量Na2S（s） 平衡移动方向
无机化学第6章 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡
✓ Ksp反映的方程式，难溶电解质在反应物的 位置，即方程式的左边
常见难溶强电解质的溶度积
二、标准溶度积常数与溶解度 的关系
一定温度下，溶度积和溶解度都可表示难 溶电解质在水中的溶解能力。
若溶解度s 的单位用mol.L-1，称为摩尔溶 解度。
注意：推导若溶度积和溶解度关系时， 溶解度采用摩尔溶解度。
2. 溶度积与溶解度
二、标准溶度积常数与溶解度的关系
难溶强电解质Mv Av饱和溶液中存在沉淀-溶解平衡：
MvAv (s) vMz (aq) vAz (aq)
1－2型
如：Ag2CrO4 (s) 2Ag+ (aq) + CrO42- (aq)
2s
s
Ksp ={ceq (Ag+ )}2 {ceq (CrO42- )}＝ (2 s)2 (s)
Question
我们常说的沉淀，是不是一点都不溶？
例：
实验：取上层清液适量
滴加少量KI溶液
黄色沉淀(AgI)
AgCl
是否含有 s(AgCl)=1.34×10-5 mol·L-1
Ag+、Cl-
=1.92×10-4克/100mL
Question
我们常说的沉淀，是不是一点都不溶？
例：
AgCl(s) 溶解 AgCl(aq) 沉淀
AgCl(aq)
解离 Ag+ (aq)+ Cl-(aq) 分子化
AgCl
是否含有
AgCl(s)
溶解 Ag+ (aq)+ Cl-(aq) 沉淀
Ag+、Cl-
沉淀-溶解平衡
图 6-1 难溶强电解质的溶解和沉淀过程
沉淀溶解平衡
难溶强电解质Mv+Av-饱和溶液中存在如下动态平衡：
常见难溶强电解质的溶度积
二、标准溶度积常数与溶解度 的关系
一定温度下，溶度积和溶解度都可表示难 溶电解质在水中的溶解能力。
若溶解度s 的单位用mol.L-1，称为摩尔溶 解度。
注意：推导若溶度积和溶解度关系时， 溶解度采用摩尔溶解度。
2. 溶度积与溶解度
二、标准溶度积常数与溶解度的关系
难溶强电解质Mv Av饱和溶液中存在沉淀-溶解平衡：
MvAv (s) vMz (aq) vAz (aq)
1－2型
如：Ag2CrO4 (s) 2Ag+ (aq) + CrO42- (aq)
2s
s
Ksp ={ceq (Ag+ )}2 {ceq (CrO42- )}＝ (2 s)2 (s)
Question
我们常说的沉淀，是不是一点都不溶？
例：
实验：取上层清液适量
滴加少量KI溶液
黄色沉淀(AgI)
AgCl
是否含有 s(AgCl)=1.34×10-5 mol·L-1
Ag+、Cl-
=1.92×10-4克/100mL
Question
我们常说的沉淀，是不是一点都不溶？
例：
AgCl(s) 溶解 AgCl(aq) 沉淀
AgCl(aq)
解离 Ag+ (aq)+ Cl-(aq) 分子化
AgCl
是否含有
AgCl(s)
溶解 Ag+ (aq)+ Cl-(aq) 沉淀
Ag+、Cl-
沉淀-溶解平衡
图 6-1 难溶强电解质的溶解和沉淀过程
沉淀溶解平衡
难溶强电解质Mv+Av-饱和溶液中存在如下动态平衡：
无机化学 - 沉淀溶解平衡
溶液中c(An+)= m·S，c(Bm-)= n·S 9
Kspθ与S的定量关系
① AB型： AB
A++ B-
溶解度为 S mol·L–1 S S
K
SP
ceq ( A c
)
ceq ( B c
)
S2
c
2
② AB2 、A2B型：Mg(OH)2，Ag2SO4
AB2
A2++ 2B-
S 2S
K
SP
S
5.3×10-5 ＜ 1.7×10-4
∴ 不同类型的难溶电解质,
Kspθ大，S不一定大, 通过计算比较S
14
练习
1.下列叙述正确的是( ) A.用水稀释含有AgCl固体的溶液时，AgCl的标准溶度积常数不变 B.标准溶度积常数大者，溶解度也大 C.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质 D.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的标准溶度积常数
解： ① ∵ Kspθ=c1 [Ag+]c[I-]=8.3×10-17
Kspθ=c2 [Ag+]c[Cl-]=1.8×10-10 c1 [Ag+]=8.3×10-17/0.010= 8.3×10-15 (AgI先↓)
c2 [Ag+]=1.8×10-10/0.010= 1.8×10-8 (AgCl后↓)
B.3.510-5 mol / L
C.5.010-5 mol / L
D.1.7 10-3 mol / L
(D)
2.
室温下，La2
(C2O4
)3?在纯水中的溶解度为1.1106
?mol
/
L，? 其K
sp
()
A.7.3 1012
Kspθ与S的定量关系
① AB型： AB
A++ B-
溶解度为 S mol·L–1 S S
K
SP
ceq ( A c
)
ceq ( B c
)
S2
c
2
② AB2 、A2B型：Mg(OH)2，Ag2SO4
AB2
A2++ 2B-
S 2S
K
SP
S
5.3×10-5 ＜ 1.7×10-4
∴ 不同类型的难溶电解质,
Kspθ大，S不一定大, 通过计算比较S
14
练习
1.下列叙述正确的是( ) A.用水稀释含有AgCl固体的溶液时，AgCl的标准溶度积常数不变 B.标准溶度积常数大者，溶解度也大 C.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质 D.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的标准溶度积常数
解： ① ∵ Kspθ=c1 [Ag+]c[I-]=8.3×10-17
Kspθ=c2 [Ag+]c[Cl-]=1.8×10-10 c1 [Ag+]=8.3×10-17/0.010= 8.3×10-15 (AgI先↓)
c2 [Ag+]=1.8×10-10/0.010= 1.8×10-8 (AgCl后↓)
B.3.510-5 mol / L
C.5.010-5 mol / L
D.1.7 10-3 mol / L
(D)
2.
室温下，La2
(C2O4
)3?在纯水中的溶解度为1.1106
?mol
/
L，? 其K
sp
()
A.7.3 1012
大连理工无机化学第六章-沉淀-溶解平衡
无机化学(Inorganic Chemistry)
湖北工程学院
6.1.3 溶解度和溶度积的关系
1. 不同之处
溶度积 是未溶解的固相与溶 液中相应离子达到平 衡时离子浓度的乘积, 只与温度有关 离子浓度的单位必须 是 mol· L-1
无机化学(Inorganic Chemistry)
溶解度
不仅与温度有关,还 与浓度、pH的改变、 配合物的形成等因素 有关
——促使离子向沉淀生成的方向进行
（1）引出 AgCl(s) NaCl(s)
无机化学(Inorganic Chemistry)
Ag+(aq) + Cl–(aq)
H2O(l)
Na+(aq) + Cl-(aq)
湖北工程学院
（2）定义
在难溶电解质的饱和溶液中， 加入含具有相同离子的强电解质时， 平衡向左移动，难溶电解质的溶解 度降低的现象称之为同离子效应。
c(Ag+)=c(CrO42-)=2×10-5mol· L-1 J={c(Ag+)}2{ c(CrO42-)}
=(2×10-5)3=8×10-15
J < Ksp(Ag2CrO4)，无沉淀析出。
无机化学(Inorganic Chemistry)
湖北工程学院
6.2.2 同离子效应和盐效应
1. 同离子效应 (Common Ion Effect )
K
sp
{c(A )} {c(B
m
n
m
)}
n
m、n分别代表溶解平衡式中A、B离子的化学计量系数。 例如：PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2Cl-(aq)
K sp {c(Pb 2 )}{c(Cl )}2
湖北工程学院
6.1.3 溶解度和溶度积的关系
1. 不同之处
溶度积 是未溶解的固相与溶 液中相应离子达到平 衡时离子浓度的乘积, 只与温度有关 离子浓度的单位必须 是 mol· L-1
无机化学(Inorganic Chemistry)
溶解度
不仅与温度有关,还 与浓度、pH的改变、 配合物的形成等因素 有关
——促使离子向沉淀生成的方向进行
（1）引出 AgCl(s) NaCl(s)
无机化学(Inorganic Chemistry)
Ag+(aq) + Cl–(aq)
H2O(l)
Na+(aq) + Cl-(aq)
湖北工程学院
（2）定义
在难溶电解质的饱和溶液中， 加入含具有相同离子的强电解质时， 平衡向左移动，难溶电解质的溶解 度降低的现象称之为同离子效应。
c(Ag+)=c(CrO42-)=2×10-5mol· L-1 J={c(Ag+)}2{ c(CrO42-)}
=(2×10-5)3=8×10-15
J < Ksp(Ag2CrO4)，无沉淀析出。
无机化学(Inorganic Chemistry)
湖北工程学院
6.2.2 同离子效应和盐效应
1. 同离子效应 (Common Ion Effect )
K
sp
{c(A )} {c(B
m
n
m
)}
n
m、n分别代表溶解平衡式中A、B离子的化学计量系数。 例如：PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2Cl-(aq)
K sp {c(Pb 2 )}{c(Cl )}2
大学无机化学课件沉淀溶解平衡
C. AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-
C. 利用氧化还原反应
D. 3CuS+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+3S↓ +2NO+4H2O
4.2.4 酸度对沉淀反应的影响
难溶金属氢氧化物和硫化物的溶解度都 受溶液酸度的影响，通过控制一定的pH范围， 便可以达到使金属离子分离的目的。
4.2.1 沉淀的生成
条件： Qc > Ksp时，生成沉淀。
【例6-2】 0.010 mol•L-1 SrCl2溶液2ml和0.10 mol•L-1 K2SO4溶液3ml混合。（已知 KspSrSO4=3.81×10-7 ） 解：溶液混合后离子的浓度为：
C S2 r0.05 1 1 2 0 3 0 1 3 00.00m 4L o 0 1l
对于AaBb型的难溶电解质： 溶解
AaBb (s) 沉淀 aAn+(aq) + bBm-(aq)
Ksp =[An+]a[Bm-]b
上式表明，在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液 中离子浓度幂之乘积为常数。
一些难溶化合物的溶度积，参考P124-表6-3。
4.1.2 溶度积(Ksp)与溶解度(S)的关系
(1) 溶解度S
一定温度下，物质在100g水中能溶解的最大量。
溶解 AaBb (s) 沉淀
aAn+(aq) + bBm-(aq)
aS
bS
∴Ksp = [An+]a[Bm-]b = (aS)a(bS)b = aa . bb .Sa+b
【例1】 氯化银在298K时的溶解度为1.91 × 10-3 g·L-1， 求其溶度积。
【例5】计算欲使0.010 mol·L-1Fe 3+开始沉淀和沉淀完 全时的pH值。已知Fe(OH)3的Ksp = 1.1×10-36。
C. 利用氧化还原反应
D. 3CuS+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+3S↓ +2NO+4H2O
4.2.4 酸度对沉淀反应的影响
难溶金属氢氧化物和硫化物的溶解度都 受溶液酸度的影响，通过控制一定的pH范围， 便可以达到使金属离子分离的目的。
4.2.1 沉淀的生成
条件： Qc > Ksp时，生成沉淀。
【例6-2】 0.010 mol•L-1 SrCl2溶液2ml和0.10 mol•L-1 K2SO4溶液3ml混合。（已知 KspSrSO4=3.81×10-7 ） 解：溶液混合后离子的浓度为：
C S2 r0.05 1 1 2 0 3 0 1 3 00.00m 4L o 0 1l
对于AaBb型的难溶电解质： 溶解
AaBb (s) 沉淀 aAn+(aq) + bBm-(aq)
Ksp =[An+]a[Bm-]b
上式表明，在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液 中离子浓度幂之乘积为常数。
一些难溶化合物的溶度积，参考P124-表6-3。
4.1.2 溶度积(Ksp)与溶解度(S)的关系
(1) 溶解度S
一定温度下，物质在100g水中能溶解的最大量。
溶解 AaBb (s) 沉淀
aAn+(aq) + bBm-(aq)
aS
bS
∴Ksp = [An+]a[Bm-]b = (aS)a(bS)b = aa . bb .Sa+b
【例1】 氯化银在298K时的溶解度为1.91 × 10-3 g·L-1， 求其溶度积。
【例5】计算欲使0.010 mol·L-1Fe 3+开始沉淀和沉淀完 全时的pH值。已知Fe(OH)3的Ksp = 1.1×10-36。
无机化学第六章+沉淀-溶解平衡
1. 同离子效应
在难溶强电解质溶液中加入与其含有相同离
子的易溶强电解质，而使难溶强电解质的溶解度降
低的作用。
加入 I-
PbI2 (s) Pb2+ (aq) + 2 I- (aq)
平衡移动的方向
例：对已达到平衡的下列反应，分别给其加入HCl、
BaCl2 或 Na2CO3 溶液，结果怎样？
BaCO3 (s)
Ksp (AgCl) = 1.8×10-10 Ksp (AgI) = 8.3×10-17
解:
(a) 哪一种离子先沉淀？
c1( Ag )AgI
Ksp ( AgI ) c(I )
8.3 1017 1.0 103
8.31014 mol
L1
c2 ( Ag )AgCl
Ksp (AgCl) c(Cl )
AgCl AgBr
（2）不同类型要计算
AgI Ksp 减小
S 减小
二、沉淀的生成与溶解
1. 溶度积规则
比较 Q 和 Ksp的大小，可以用来 判读沉淀的 生成及沉淀溶解平衡的移动方向。
An Bm (s)
nAm (aq) mBn (aq)
Q [Am ]n [Bn ]m 离子积
① 若 Q > Ksp，过饱和溶液，沉淀析出 ②若 Q < Ksp ，不饱和溶液，无沉淀析出；若原来
3、 沉淀-溶解平衡和酸碱平衡 ① 难溶金属硫化物的沉淀-溶解平衡 --- 形成弱电解质 H2S
PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS
FeS Fe2+ + S2-
2 HCl 2 Cl_ + 2 H+
中国矿业大学大学化学课件第六章 沉淀溶解平衡
解：设AgCl的溶解度为S1mol.L-1， Ag2CrO4的溶解度为S2mol.L-1
AgCl ( s ) Ag ( aq ) Cl ( aq )
S1 S1
K sp ( AgCl ) = c ( Ag ).c (Cl ) = S12
s = K = 1.77 10
sp
10
沉淀的生成
在难溶电解质溶液中，若 Q Ksp ，将会有 沉淀生成，这是产生沉淀的必要条件。
完全沉淀：没有绝对不溶的物质，当析出沉淀后， 总有一部分残留在溶液中，当溶液中这种物质的 离子浓度小于10-5 mol/L时，认为已经沉淀完全。
完全沉淀
选择适当沉淀剂，使沉淀物的溶解度尽可能小。如： 沉淀Ag+，可用NaCl 作沉淀剂，因为它的溶度积小。
= 1.33 10 mol.L
5
1
同理
Ag 2 CrO 4 ( s ) 2 Ag ( aq ) CrO 42 ( aq )
sp
K ( Ag 2 CrO4 ) = c ( Ag ) .c (CrO ) = 4 S
S2 =
3
2S2
S2
2 4 3 2
2
K sp
4
= 1.12 10
K sp ( AgCl ) = 1.77 10 10 K sp ( Ag 2 SO4 ) = 1.20 10 5
加入适当过量沉淀剂，利用同离子效应，使沉淀完 全，一般过量10%--20%。
控制溶液pH值，对于生成难溶氢氧化物或硫化物的 反应，必须控制溶液的pH值。
Zn 2 ( aq ) S 2 ( aq ) = ZnS ( S ) ZnS ( s ) 2 H ( aq ) = Zn 2 ( aq ) H 2S ( g )
大学化学 第六章沉淀溶解平衡课件
第六章 沉淀-溶解平衡
1
6.1 沉淀-溶解平衡及溶度积原理 6.2 沉淀的生成 6.3 沉淀的溶解 6.4 分步沉淀和沉淀转化
2
学习要求
1.掌握溶度积的概念、溶度积与溶解度的换算。 2.了解影响沉淀溶解平衡的因素，利用溶度积
原理判断沉淀的生成及溶解。 3.掌握沉淀溶解平衡的有关计算。
3
6.1 沉淀-溶解平衡及溶度积原理
77.11
rGm= B fGm(B)
= ( 77.11 131.2) (109.8) kJmol1
131.2
= 55.71 kJmol1
由
rGm = RT lnKsp
得 lnKsp = fGm / RT
= 55.71 103/ (8.314 298.15)
= 22.24
Ksp = 2.19 1010
27
沉淀溶解的方法
(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
28
6.4 多步沉淀和沉淀转化
6.4.1 分步沉淀 溶液中同时存在着几种离子。当加入某
种沉淀剂时，沉淀是按照一定的先后次序 进行，这种先后沉淀的现象，称为分步沉 淀(fractional precipitation)。
19
6.3 沉淀的溶解
➢ 生成弱电解质使沉淀溶解 ➢ 通过氧化还原反应使沉淀溶解 ➢ 生成配合物使沉淀溶解
20
6.3.1 生成弱电解质使沉淀溶解
例：在含有固体CaCO3的饱和溶液中加入盐酸，系统存在下 列平衡的移动。
CaCO3(s)
Ca2+ + CO32 +
HCl
Cl + H+
HCO3 + H+ H2CO3 CO2+ H2O
1
6.1 沉淀-溶解平衡及溶度积原理 6.2 沉淀的生成 6.3 沉淀的溶解 6.4 分步沉淀和沉淀转化
2
学习要求
1.掌握溶度积的概念、溶度积与溶解度的换算。 2.了解影响沉淀溶解平衡的因素，利用溶度积
原理判断沉淀的生成及溶解。 3.掌握沉淀溶解平衡的有关计算。
3
6.1 沉淀-溶解平衡及溶度积原理
77.11
rGm= B fGm(B)
= ( 77.11 131.2) (109.8) kJmol1
131.2
= 55.71 kJmol1
由
rGm = RT lnKsp
得 lnKsp = fGm / RT
= 55.71 103/ (8.314 298.15)
= 22.24
Ksp = 2.19 1010
27
沉淀溶解的方法
(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
28
6.4 多步沉淀和沉淀转化
6.4.1 分步沉淀 溶液中同时存在着几种离子。当加入某
种沉淀剂时，沉淀是按照一定的先后次序 进行，这种先后沉淀的现象，称为分步沉 淀(fractional precipitation)。
19
6.3 沉淀的溶解
➢ 生成弱电解质使沉淀溶解 ➢ 通过氧化还原反应使沉淀溶解 ➢ 生成配合物使沉淀溶解
20
6.3.1 生成弱电解质使沉淀溶解
例：在含有固体CaCO3的饱和溶液中加入盐酸，系统存在下 列平衡的移动。
CaCO3(s)
Ca2+ + CO32 +
HCl
Cl + H+
HCO3 + H+ H2CO3 CO2+ H2O
无机化学第6章沉淀溶解平衡
分子式 溶度积
AgCl
1.8 10-10
AgBr
5.0 10-13
AgI
8.3 10-17
Ag2CrO4 1.110-12
溶解度/ mol L-1 1.3 10-5
7.1 10 -7
9.1 10 -10
6.5 10-5
* 相同类型的难溶电解质，其 Ksp 大的 S 也大。
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。
co
(SO
24
)
=
6.0 10-4 50.0
40.0
=
4.8 10-4
mol
L-1
co (Ba 2+
)
=
0.010 10.0 50.0
=
2.0 10-3 mol L-1
J
=
{co
(SO
24
)}{co
(Ba
2+
)}
= 4.8 10-4 2.0 10-3
= 9.6 10-7
Ksp = 1.110-10
例题：25℃时，晴纶纤维生产的某种溶液中，
c (S O24 - ) 为 6. 0×10-4 mol·L-1 。若在 40.0L该
溶液中，加入 0.010mol·L-1 BaCl2溶液 10.0L ，
问是否能生成BaSO4 沉淀？如果有沉淀生成，
问能生成
BaSO4多少克？最后溶液中
c(SO
24
)
是多少？
Ba
2+
(aq)
+
SO
24
(aq )
Ksp (BaSO4 ) = [c(Ba2+ )/c ][c(SO24- )/c ]
[理学]大专无机化学-沉淀溶解平衡
![[理学]大专无机化学-沉淀溶解平衡](https://img.taocdn.com/s3/m/751c32e80c22590102029d4d.png)
2 NH 4
2 NH 3 H 2O
Mg(OH )2 2NH 4 Mg 2 2NH3 H2O
[Mg ][NH 3 ] o o K K K 1 2 o 2 [ NH 4 ] ( Kb )
o 3
2
2
o K sp
沉淀的溶解
本身的Kspθ越大，越易溶解
溶度积规则的应用
判断是否有沉淀生成
原则上只要Q＞ Ksp便应该有沉淀产生， 但是，只有当溶液中含约10-5 g· L-1固体时， 人眼才能观察到混浊现象，故实际观察到 有沉淀产生所需的离子浓度往往要比理论 计算稍高些。
溶度积常数的应用
判断沉淀的完全程度
没有一种沉淀反应是绝对完全的 通常认为溶液中某离子的浓度小于1X10-5 mol/L时，即为为 CaCO3 。 使 AgCl 转 化 为 Ag2CrO4等等。
物质的溶解
一昼夜后观察发现：固体变为规则 的立方体；质量并未发生改变
形状不规则 的NaCl固体
思考： 得到什么启示？
饱和NaCl 溶液
形状规则 的NaCl固 体
物质的溶解
我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、 可溶、微溶、难溶等。
溶解度/g 一般称为
<0.01 0.01~1 1~10 >10
难溶 微溶 可溶 易溶
V沉淀
t
AmBn(s)
mAn+(aq)+nBm-(aq)
沉淀溶解平衡
特点：逆、等、动、定、变
沉淀（晶体）表面的离子进入水中，水中 的离子也回到沉淀表面 溶解速率和结晶速率相等 动态平衡 达到平衡时溶液中各离子浓度一定 条件改变时平衡会移动
注意与离解平衡的区别！
2 NH 3 H 2O
Mg(OH )2 2NH 4 Mg 2 2NH3 H2O
[Mg ][NH 3 ] o o K K K 1 2 o 2 [ NH 4 ] ( Kb )
o 3
2
2
o K sp
沉淀的溶解
本身的Kspθ越大，越易溶解
溶度积规则的应用
判断是否有沉淀生成
原则上只要Q＞ Ksp便应该有沉淀产生， 但是，只有当溶液中含约10-5 g· L-1固体时， 人眼才能观察到混浊现象，故实际观察到 有沉淀产生所需的离子浓度往往要比理论 计算稍高些。
溶度积常数的应用
判断沉淀的完全程度
没有一种沉淀反应是绝对完全的 通常认为溶液中某离子的浓度小于1X10-5 mol/L时，即为为 CaCO3 。 使 AgCl 转 化 为 Ag2CrO4等等。
物质的溶解
一昼夜后观察发现：固体变为规则 的立方体；质量并未发生改变
形状不规则 的NaCl固体
思考： 得到什么启示？
饱和NaCl 溶液
形状规则 的NaCl固 体
物质的溶解
我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、 可溶、微溶、难溶等。
溶解度/g 一般称为
<0.01 0.01~1 1~10 >10
难溶 微溶 可溶 易溶
V沉淀
t
AmBn(s)
mAn+(aq)+nBm-(aq)
沉淀溶解平衡
特点：逆、等、动、定、变
沉淀（晶体）表面的离子进入水中，水中 的离子也回到沉淀表面 溶解速率和结晶速率相等 动态平衡 达到平衡时溶液中各离子浓度一定 条件改变时平衡会移动
注意与离解平衡的区别！
第六章 沉淀溶解平衡
Ksp
c Ba2
/ c
c SO42
/ c
1.071010
AgCls Ag aq Cl aq
K
sp
(cAg
/
c
)(
c Cl
/ c )
MgOH 2 s Mg 2 aq 2OH aq
K
sp
55.66kJ.mol1
lg
K
sp
r Gm 2.303RT
55.66kJ.mol1 2.303 0.00831kJ.mol1.K 1 298K
9.755
Ksp c Ag / c c Cl / c 1.761010
c
Mg 2
c OH
2
Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO42 aq
K
sp
c Ag
/ c
2
cCrO42
/ c
04:17:28
8
–Ksp的意义：一定温度下，难溶电解质饱和溶液中 离子浓度的系数次方之积。
1)
K
sp
溶度积是难溶电解质的饱和溶液的特性常数。
在一定温度下，达到溶解平衡时，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。
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，即以: g /100g水表示。
04:17:28
2
Insoluble electrolyte 难溶电解质
Precipitation Reactions（沉淀反应）
–Formation of precipitation 沉淀的生成：
c Ba2
/ c
c SO42
/ c
1.071010
AgCls Ag aq Cl aq
K
sp
(cAg
/
c
)(
c Cl
/ c )
MgOH 2 s Mg 2 aq 2OH aq
K
sp
55.66kJ.mol1
lg
K
sp
r Gm 2.303RT
55.66kJ.mol1 2.303 0.00831kJ.mol1.K 1 298K
9.755
Ksp c Ag / c c Cl / c 1.761010
c
Mg 2
c OH
2
Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO42 aq
K
sp
c Ag
/ c
2
cCrO42
/ c
04:17:28
8
–Ksp的意义：一定温度下，难溶电解质饱和溶液中 离子浓度的系数次方之积。
1)
K
sp
溶度积是难溶电解质的饱和溶液的特性常数。
在一定温度下，达到溶解平衡时，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。
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，即以: g /100g水表示。
04:17:28
2
Insoluble electrolyte 难溶电解质
Precipitation Reactions（沉淀反应）
–Formation of precipitation 沉淀的生成：
沉淀-溶解反应解读
安徽科技学院理学院《普通化学》教案（六）第六章 沉淀-溶解反应6.1难溶电解质的沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡：当沉淀速率和溶解速率相等时就达到沉淀溶解平衡。
特点：反应的特点是在反应过程中伴随着物相的变化，属于多相平衡。
2、溶度积：以固体AgCl 置于水中为例：AgCl(s) Ag +(aq) + Cl －(aq)（1）饱和溶液：在一定温度下，AgCl 达到沉淀溶解平衡时的溶液。
对于任一难溶电解质的沉淀溶解平衡：A mB n (s) mA n+(aq) + nB m-(aq)K θsp = [c eq (A n+)/c Ө]m [c eq (B n －)/c Ө]n（6-1）（2）溶度积常数（溶度积）：K θsp 大小表示难溶电解质溶解趋势。
（3）K θsp 的特点：K θsp 与沉淀的量及离子的浓度变化无关；K θsp 随温度的升高而增大，但温度的影响并不显著。
（4）溶解度：难溶电解质在水中的溶解趋势还可以用溶解度s 来表示。
溶度积和溶解度可以互相换算，换算时必须注意浓度单位，要把溶解度的单位换算成物质的量浓度单位(即mol ∙dm －3)。
【例6.1】298K 时，AgCl 的溶解度为1.92×10-4g ／100gH 2O ，求该温度下AgCl 的K θsp 。
【解】 设AgCl 的溶解度为s ，溶度积为K θsp∵ = 1g ∙cm -3，∴ s = 1.01441092.14⨯⨯- = 1.33×10-5 mol ∙dm -3AgCl(s) Ag +(aq) + Cl -(aq)平衡浓度／mol ∙dm －3s sK θsp=[c eq (Ag +)/c Ө][c eq (Cl -)/c Ө]=(s/c Ө )2=(1.33×10-5)2=1.77×10-10【例6.2】 己知室温时K θsp (BaSO 4)=1.07×10－10、K θsp[Mg(OH)2]＝5.61×10-12、 K θsp(Ag 2CrO 4)＝1.12×10-12，求它们的溶解度s 。
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第六章
沉淀—溶解平衡 沉淀 溶解平衡
§ 6.1 溶解度和溶度积 § 6.2 沉淀的生成与溶解 § 6.3 两种沉淀之间的平衡
§ 6.1 溶解度和溶度积
6.1.1 溶解度 6.1.2 溶度积 6.1.3 溶解度和溶度积的关系
6.1.1 溶解度
在一定温度下,达到溶解平衡时,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. 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,即以: g /100g水表示.
AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)
开始浓度/(molL-1) 变化浓度/(molL-1) 平衡浓度/ (molL-1) 平衡时:Ksp°(AgCl) = {c(Ag+)}{c(Cl-)} 0.020 0.020-x x 0.040 0.020-x 0.040-(0.020-x)
溶解度/ mol L 5 1.3 × 10 7 7.1 × 10
1
9.1 × 10 10
1.1 × 10
12
6.5 × 10
5
* 相同类型的难溶电解质,其 Ksp 大的 S 也大.
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. Ksp (AgCl) > Ksp (Ag 2CrO 4 ) S ( AgCl) < S ( Ag 2CrO 4 )
难溶金属硫化物的多相离子平衡: MS(s)
2 2
+ S2 (aq) M (aq) HS (aq) + OH (aq)
2+
强碱S : S (aq) + H 2 O(l) MS(s) + H2 O(l)
2+
+ OH (aq) + HS (aq) M (aq)
2+
K = {c(M )}{c(OH )}{c(HS )}
1.难溶金属氢氧化物 溶于酸 M(OH) n (s)
M
n+
(aq) + nOH (aq )
加酸,H + + OH H 2 O 使 J ↓ J < K sp → c(OH ) = n
K sp
c(M n + )
开始沉淀 c(OH ) ≥ n
沉淀完全 c(OH ) ≥ n
K sp co (M n + )
K spa —在酸中的溶度积常数
例6-6:25℃下,于0.010molL-1FeSO4溶液 中通入H2S(g), 使其成为饱和溶液 (c(H2S)= 0.10molL-1) .用HCl调节pH值,使c(HCl)= 0.30molL-1 .试判断能否有FeS生成. + 2+ 解: FeS(s) + 2H (aq) Fe (aq) + H 2S(aq)
3
例6-2:25oC,已知 sp (Ag2CrO4)=1.1×10-12,求 K 同温下Ag2CrO4(s)在水中的溶解度 S(gL-1).
解:
1
Ag2 CrO4 (s)
2 + CrO4 (aq) 2Ag (aq) +
平衡浓度/(mol L )
2x
x
= {c(Ag + )}2{c(CrO2 )} Ksp (Ag 2CrO 4 ) 4 1.1× 10 = 4 x , x = 6.5×10 Mr(Ag 2CrO4 ) = 331.7
( 解:1) co (Mg ) = 0.25mol L = 0.050mol L1 co (NH 3 ) NH3 (aq) + H2O(l) 0.050 1 平衡浓度/(mol L ) 0.050 x
2
2+
1
NH (aq) + OH (aq) 0 x 0 x
+ 4
初始浓度/(mol L )
c(KNO3 ) 0.00 1 /(mol L ) AgCl溶解度 1.278 /105 (mol L1 )
0.00100 1.325
0.00500 1.385
0.0100 1.427
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.
6.2.3 pH 值对溶解度的影响 ——沉淀的酸溶解 沉淀的酸溶解
平衡时浓度/(molL-1)
s3
0.010+ 2s3
1.4×10-9 = s3(0.010+2s3)2 s3=1.4×10-5molL-1
0.010+2s3 ≈0.010
计算结果表明:在纯水中溶解度最大,在Ca(NO3)2, NaF 中均含有同离子Ca2+, F-,溶解度比在纯水中小.
2.盐效应 AgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25℃ )
1
x = K b ( NH 3 ) = 1.8× 5 10 0.050 x 4 x = 9.5× 10 = 9.5× 4 mol L1 c(OH ) 10
J = {co (Mg )}{c(OH )} = 0.25 × (9.5 ×10 4 ) 2 = 2.3 ×10
7
2+
2
= 5.1× 12 10 Ksp (Mg(OH)2 ) J > Ksp ,所以有 Mg(OH)2 沉淀析出.
CaF2(s) → Ca2+(aq) + 2F-(aq)
平衡时浓度/(molL-1)
0.010+s2 0.010+s2 ≈0.010
2s2
1.4×10-9 = (0.010+s2)(2s2)2 s2=1.9×10-4molL-1
(3)在0.010molL-1NaF溶液中的溶解度s3:
CaF2(s) → Ca2+(aq) + 2F-(aq)
2+
2 4
可简写为: Ksp (BaSO4 ) = {c(Ba )}{c(SO )}
Ksp — 溶度积常数,简称溶度积.
2+
2 4
一般沉淀反应:
A n Bm (s)
nA (aq) + mB (aq)
m+ n n
m+
n
Ksp (AnBm ) = {c(A )} {c(B )}m
6.1.3 溶解度和溶度积的关系
= (nS ) n (mS ) m Ksp
nS mS AB型 S = Ksp
S=(m+n) √ Ksp°/(mmnn)
例6-1 在25oC,AgCl的溶解度为1.92×10-3 gL-1,求同温度下AgCl的溶度积.
解:已知 Mr(AgCl) = 143.3 1.92× 10 = L1 = 1.34× 3 mol L1 S mol 10 143.3 + AgCl(s) Ag (aq) + Cl (aq) 1 L ) S S 平衡浓度/(mol = {c(Ag + )}{c(Cl )} = S 2 = 1.80×10 10 Ksp (AgCl)
难溶金属硫化物在酸中的沉淀溶解平衡: + 2H + (aq) MS(s)
2+
M (aq) + H 2S(aq)
2
2+
K spa
{c (M )}{c (H 2S)} c(S ) = + 2 2 {c (H )} c(S ) K sp (MS) K a1 (H 2S) K a2 (H 2S)
或 K spa =
+ 4
6
Η 0.050
4.5 × 10 co = 1.8 × 10 5 0.050 M r (NH 4 Cl) = 53.5
6
+ co ( NH 4 ) = 0.20mol L1
m( NH 4 Cl) = (0.20 × 0.40 × 53.5)g = 4.3g
2.金属硫化物
PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS
(2) 为了不使 Mg(OH)2 沉淀析出, J< Ksp
12 Ksp (Mg(OH)2 ) 5.1 10 × = c(OH )< 2+ c(Mg ) 0.25
NH 3 (aq) + H2O(l)
/ × 平衡浓度 (mol L ) 0.050 4.5 10
1
NH (aq) + OH (aq) + 4.5 106 4.5× 6 co 10 × Η co
1.8×10-10 =x[0.040-(0.020-x)]=x(0.020+x) 0.020+x≈0.020 x= 1.8×10-10 /0.020=9.0×10-9
c(Ag+)= 9.0×10-9 molL-1 Mr(AgCl)=143.3, 析出AgCl的质量: m(AgCl)=0.020molL-1× 1.50L×143.3gmol-1=4.3g
3 5 1 12 5
S = 6.5×10 ×331.7 g L = 2.2×10 g L
2
1
思考题:求 Ca 3 (PO 4 ) 2 的 S 与 Ksp 间的关系
S =5
Ksp
108
分子式 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4
溶度积 10 1.8 × 10 5.0 × 10 13 17 8.3 × 10
溶度积和溶解度的相互换算 在有关溶度积的计算中,离子浓度必须 是物质的量浓度,其单位为molL-1,而溶 解度的单位往往是g /100g水.因此,计算时 有时要先将难溶电解质的溶解度 S 的单位换 算为molL-1. +
A n Bm (s)
1
+ mBn (aq) nA (aq)
m
平衡浓度/mol L
§ 6.2 沉淀的生成与溶解
沉淀—溶解平衡 沉淀 溶解平衡
§ 6.1 溶解度和溶度积 § 6.2 沉淀的生成与溶解 § 6.3 两种沉淀之间的平衡
§ 6.1 溶解度和溶度积
6.1.1 溶解度 6.1.2 溶度积 6.1.3 溶解度和溶度积的关系
6.1.1 溶解度
在一定温度下,达到溶解平衡时,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. 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,即以: g /100g水表示.
AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)
开始浓度/(molL-1) 变化浓度/(molL-1) 平衡浓度/ (molL-1) 平衡时:Ksp°(AgCl) = {c(Ag+)}{c(Cl-)} 0.020 0.020-x x 0.040 0.020-x 0.040-(0.020-x)
溶解度/ mol L 5 1.3 × 10 7 7.1 × 10
1
9.1 × 10 10
1.1 × 10
12
6.5 × 10
5
* 相同类型的难溶电解质,其 Ksp 大的 S 也大.
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. Ksp (AgCl) > Ksp (Ag 2CrO 4 ) S ( AgCl) < S ( Ag 2CrO 4 )
难溶金属硫化物的多相离子平衡: MS(s)
2 2
+ S2 (aq) M (aq) HS (aq) + OH (aq)
2+
强碱S : S (aq) + H 2 O(l) MS(s) + H2 O(l)
2+
+ OH (aq) + HS (aq) M (aq)
2+
K = {c(M )}{c(OH )}{c(HS )}
1.难溶金属氢氧化物 溶于酸 M(OH) n (s)
M
n+
(aq) + nOH (aq )
加酸,H + + OH H 2 O 使 J ↓ J < K sp → c(OH ) = n
K sp
c(M n + )
开始沉淀 c(OH ) ≥ n
沉淀完全 c(OH ) ≥ n
K sp co (M n + )
K spa —在酸中的溶度积常数
例6-6:25℃下,于0.010molL-1FeSO4溶液 中通入H2S(g), 使其成为饱和溶液 (c(H2S)= 0.10molL-1) .用HCl调节pH值,使c(HCl)= 0.30molL-1 .试判断能否有FeS生成. + 2+ 解: FeS(s) + 2H (aq) Fe (aq) + H 2S(aq)
3
例6-2:25oC,已知 sp (Ag2CrO4)=1.1×10-12,求 K 同温下Ag2CrO4(s)在水中的溶解度 S(gL-1).
解:
1
Ag2 CrO4 (s)
2 + CrO4 (aq) 2Ag (aq) +
平衡浓度/(mol L )
2x
x
= {c(Ag + )}2{c(CrO2 )} Ksp (Ag 2CrO 4 ) 4 1.1× 10 = 4 x , x = 6.5×10 Mr(Ag 2CrO4 ) = 331.7
( 解:1) co (Mg ) = 0.25mol L = 0.050mol L1 co (NH 3 ) NH3 (aq) + H2O(l) 0.050 1 平衡浓度/(mol L ) 0.050 x
2
2+
1
NH (aq) + OH (aq) 0 x 0 x
+ 4
初始浓度/(mol L )
c(KNO3 ) 0.00 1 /(mol L ) AgCl溶解度 1.278 /105 (mol L1 )
0.00100 1.325
0.00500 1.385
0.0100 1.427
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.
6.2.3 pH 值对溶解度的影响 ——沉淀的酸溶解 沉淀的酸溶解
平衡时浓度/(molL-1)
s3
0.010+ 2s3
1.4×10-9 = s3(0.010+2s3)2 s3=1.4×10-5molL-1
0.010+2s3 ≈0.010
计算结果表明:在纯水中溶解度最大,在Ca(NO3)2, NaF 中均含有同离子Ca2+, F-,溶解度比在纯水中小.
2.盐效应 AgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25℃ )
1
x = K b ( NH 3 ) = 1.8× 5 10 0.050 x 4 x = 9.5× 10 = 9.5× 4 mol L1 c(OH ) 10
J = {co (Mg )}{c(OH )} = 0.25 × (9.5 ×10 4 ) 2 = 2.3 ×10
7
2+
2
= 5.1× 12 10 Ksp (Mg(OH)2 ) J > Ksp ,所以有 Mg(OH)2 沉淀析出.
CaF2(s) → Ca2+(aq) + 2F-(aq)
平衡时浓度/(molL-1)
0.010+s2 0.010+s2 ≈0.010
2s2
1.4×10-9 = (0.010+s2)(2s2)2 s2=1.9×10-4molL-1
(3)在0.010molL-1NaF溶液中的溶解度s3:
CaF2(s) → Ca2+(aq) + 2F-(aq)
2+
2 4
可简写为: Ksp (BaSO4 ) = {c(Ba )}{c(SO )}
Ksp — 溶度积常数,简称溶度积.
2+
2 4
一般沉淀反应:
A n Bm (s)
nA (aq) + mB (aq)
m+ n n
m+
n
Ksp (AnBm ) = {c(A )} {c(B )}m
6.1.3 溶解度和溶度积的关系
= (nS ) n (mS ) m Ksp
nS mS AB型 S = Ksp
S=(m+n) √ Ksp°/(mmnn)
例6-1 在25oC,AgCl的溶解度为1.92×10-3 gL-1,求同温度下AgCl的溶度积.
解:已知 Mr(AgCl) = 143.3 1.92× 10 = L1 = 1.34× 3 mol L1 S mol 10 143.3 + AgCl(s) Ag (aq) + Cl (aq) 1 L ) S S 平衡浓度/(mol = {c(Ag + )}{c(Cl )} = S 2 = 1.80×10 10 Ksp (AgCl)
难溶金属硫化物在酸中的沉淀溶解平衡: + 2H + (aq) MS(s)
2+
M (aq) + H 2S(aq)
2
2+
K spa
{c (M )}{c (H 2S)} c(S ) = + 2 2 {c (H )} c(S ) K sp (MS) K a1 (H 2S) K a2 (H 2S)
或 K spa =
+ 4
6
Η 0.050
4.5 × 10 co = 1.8 × 10 5 0.050 M r (NH 4 Cl) = 53.5
6
+ co ( NH 4 ) = 0.20mol L1
m( NH 4 Cl) = (0.20 × 0.40 × 53.5)g = 4.3g
2.金属硫化物
PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS
(2) 为了不使 Mg(OH)2 沉淀析出, J< Ksp
12 Ksp (Mg(OH)2 ) 5.1 10 × = c(OH )< 2+ c(Mg ) 0.25
NH 3 (aq) + H2O(l)
/ × 平衡浓度 (mol L ) 0.050 4.5 10
1
NH (aq) + OH (aq) + 4.5 106 4.5× 6 co 10 × Η co
1.8×10-10 =x[0.040-(0.020-x)]=x(0.020+x) 0.020+x≈0.020 x= 1.8×10-10 /0.020=9.0×10-9
c(Ag+)= 9.0×10-9 molL-1 Mr(AgCl)=143.3, 析出AgCl的质量: m(AgCl)=0.020molL-1× 1.50L×143.3gmol-1=4.3g
3 5 1 12 5
S = 6.5×10 ×331.7 g L = 2.2×10 g L
2
1
思考题:求 Ca 3 (PO 4 ) 2 的 S 与 Ksp 间的关系
S =5
Ksp
108
分子式 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4
溶度积 10 1.8 × 10 5.0 × 10 13 17 8.3 × 10
溶度积和溶解度的相互换算 在有关溶度积的计算中,离子浓度必须 是物质的量浓度,其单位为molL-1,而溶 解度的单位往往是g /100g水.因此,计算时 有时要先将难溶电解质的溶解度 S 的单位换 算为molL-1. +
A n Bm (s)
1
+ mBn (aq) nA (aq)
m
平衡浓度/mol L
§ 6.2 沉淀的生成与溶解