平衡常数与溶度积

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沉淀平衡常数

沉淀平衡常数

沉淀平衡常数定义Ksp 沉淀平衡常数(solution product )Ksp简称溶度积难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡。

难溶电解质尽管难溶,但还是有一部分阴阳离子进入溶液,同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来。

当这两个过程的速率相等时,难溶电解质的溶解就达到平衡状态,固体的量不再减少。

这样的平衡状态叫沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积。

计算,对于物质AnBm ( s) =n Am+(aq)+ mBn-(aq), 溶度积(Ksp)=(C(Am+) )5(C(B n-))F详细解释溶度积 --- K sp事实证明,任何难溶的电解质在水中总是或多或少地溶解,绝对不溶解的物质是不存在的。

通常把在100g水中的溶解度小于0.01g的物质称为难溶物。

难溶电解质在水中溶解的部分是完全离解的,即溶解多少,就离解多少。

例如,AgCl的离解平衡如下:溶解达到平衡时的溶液叫饱和溶液。

AgCl的溶度积:(AgCI)=[Ag+][CI-「式中各物质浓度均为溶解平衡时的浓度,固体浓度在表达式中不出现。

(solution product)在一定温度下是个常数,它的大小反映了物质的溶解能力。

以BaSO4为例:BaSO4难溶于水,在水中饱和后存在下列平衡BaSO4> Ba2+ + SO42 -根据化学平衡常数知识K=[Ba2+][SO42-]/[BaSO4][]表示物质的量浓度,单位mol/L由于BaSO4是固体,浓度看成1,所以溶度积(用Ksp表示)Ksp与溶解度关系AB型化合物s平方=KspAB2型化合物s三次方=Ksp/4AB3型化合物s四次方=Ksp/27以此类推]溶度积规则例如aA+bA cC反应熵Q=[C]c 次方/([A]a[B]b)当Q>k反应逆向当Q<k反应正向(K为平衡常数)当K>1正向当K<1逆向K越大或越小反应越彻底例题讲解S=6.2X10-7即Ca3(PO4)2 在纯水中的溶解度为 6.2 X10-7 mol L-1。

高考难点:溶度积常数及其应用讲解

高考难点:溶度积常数及其应用讲解

高考难点:溶度积常数及其应用一、沉淀溶解平衡中的常数(K sp)——溶度积1. 定义:在一定温度下,难溶电解质(S<0.01g)的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫做溶度积常数(或溶度积)2. 表示方法:以M m A n(s) mM n+(aq) + nA m-(aq)为例(固体物质不列入平衡常数),K sp=[c(M n+)]m·[c(A m-)] n,如AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq),K sp=c(Ag+)·c(Cl-)。

3. 影响溶度积(K sp)的因素:K sp只与难容电解质的性质、温度有关,而与沉淀的量无关,并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积。

4. 意义:①K sp反映了难溶电解质在水中的溶解能力,当化学式所表示的阴、阳离子个数比相同时,K sp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强;②可以用K sp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。

二、判断沉淀生成与否的原则——溶度积规则通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积(Q c)的相对大小,可以判断难溶电解质在给的条件下沉淀能否生成或溶解:1.Q c>K sp,溶液过饱和,既有沉淀析出,直到溶液饱和,达到新的平衡;2.Q c=K sp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;3.Q c<K sp,溶液未饱和无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。

三、对溶度积的理解1. 溶度积和溶解度都可以用来表示物质的溶解能力,只与温度有关,而与难溶电解质的质量无关。

2. 用溶度积直接比较不同物质的溶解性时,物质的类型应相同。

对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质,不能通过直接比较K sp的大小来确定其溶解能力的大小(要分析溶解时所需最小浓度决定)。

3. 溶液中的各离子浓度的变化只能使沉淀溶解平衡移动,并不改变溶度积。

4. 当表达式中的浓度是表示平衡时的浓度时,要用[]符号表示,且此时的溶液为饱和溶液。

三大平衡常数

三大平衡常数

高三化学二轮复习—三大平衡常数1、理解化学平衡常数、电离平衡常数、溶度积的含义,会书写相应的表达式。

2、能利用化学平衡常数进行简单的计算。

3、知道平衡常数的应用。

一、自主复习: 1、平衡常数表达式:对于可逆反应:a A(g)+ b B(g) c C(g)+d D(g),其中a 、b 、c 、d 分别表示化学方程式中各反应物和生成物的化学计量数。

当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数表达式为: 如CH 3COOH CH 3COO -+ H +,电离平衡常数 。

Fe(OH)3(s) Fe 3+(aq )+ 3OH -(aq ), 溶度积常数 。

2、平衡常数的意义:(1)化学平衡常数K 的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度)。

K 值越大,表明反应进行得越 ;K 值越小,表示反应进行得越 。

(2)弱酸、弱碱的电离常数能够反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。

电离常数越大,弱酸(碱)的酸(碱)性越 , 反之,则越 。

(3)难溶电解质的K sp 的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

思考:根据下表的数据可以出什么结论? 结论:Ksp 和S 均可衡量物质在水中的溶解能力,只有相同类型的物质才有Ksp 越大S 越 的结论。

3、平衡常数的影响因素:平衡常数只与 有关。

若正反应是吸热反应,升高温度,K ;若正反应是放热反应,升高温度,K 。

二、平衡常数的应用1、利用K 值判断反应的热效应例1、现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。

火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS )通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K ,使锌蒸馏出来。

主要反应为:①焙烧炉中:2ZnS+3O 2=2ZnO+2SO 2 ②鼓风炉中:2C+O 2=2CO ③鼓风炉中:ZnO (s )+CO (g ) Zn(g)+CO 2(g )⑴请写出反应③的平衡常数表达式K= ,⑵若在其它条件不变时,在鼓风炉中增大CO 的浓度,平衡将向 移动,此时平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

四大平衡常数

四大平衡常数

物料守恒
Kb=10-6/5.5=1.8×10-5
3、混合溶液中求电离平衡常数 特别提醒:电离平衡常数公式在混合溶液中同样适用。 【例题3 】在25℃下,将a mol/L的氨水与0.01mol/L的 盐酸等体积混合,反应时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)用 含a的代数式表示NH3· H2O的电离常数Kb。
3、四大常数只受温度影响,催化剂、压强变化、浓
度变化、溶液混合等不能影响四大常数。
二、利用平衡常数解决平衡移动问题
1、常见气体反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
将容器压缩一半体积,用平衡常数判断平衡移动。
压缩一半
利用浓度商Qc和平衡常数判断平衡移动
N2(g)+3H2(g) 压缩前 压缩后 2NH3(g)
1、化学平衡常数 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
平衡常数K=
2、电离平衡常数 CH3COOH 电离平衡常数K=
c2 (NH3) c(N2) c3(H2)
CH3COO-+H+
c(CH3COO-) c (H+) c (CH3COOH)
3、水解常数
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
【例题2 】25℃下5.5mol/L的氨水的PH=11,求该温度 下NH3· H2O的电离常数Kb? 电离平衡常数Kb=
c(OH-) c (NH4+) c (NH3· H2O)
c(OH-)=10-3 mol/L c(NH4+) =10-3 -10-11≈ 10-3 mol/L c(NH3· H2 O)=5.5-10-3 ≈5.5 mol/L
c(CH3COOH) c (OH-) 水解常数Kh= c (CH3COO-)
水解常数参见选修四P58《科学视野》

四大平衡常数的相互关系及判定

四大平衡常数的相互关系及判定

高中化学四大平衡常数的相互关系及判定杨小过电解质溶液中的电离常数、水的离子积常数、水解常数及溶度积常数是在化学平衡常数基础上的延深和拓展,它是定量研究平衡移动的重要手段。

在复习时就要以化学平衡原理为指导,以判断平衡移动的方向为线索,以勒夏特列原理和相关守恒定律为计算依据,以各平衡常数之间的联系为突破口,联系元素及化合物知识,串点成线,结线成网,形成完整的认识结构体系.1.四大平衡常数的比较HA H++A-,电离常数K a=c(H+)·c(A-) c(HA)BOH B++OH-,电离常数K b=c(B+)·c(OH-)c(BOH)A-+H2O OH-+HA,水解常数K h=c(OH-)·c(HA)c(A-)M A的饱和溶液:K2.四大平衡常数间的关系(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,K a、K h、K W的关系是K W=K a·K h。

(2)NH4Cl、NH3·H2O溶液中,K b、K h、K W的关系是K W=K b·K h。

(3)M(OH)n悬浊液中K sp、K W、pH间的关系是K sp=c(M n+)·c n(OH-)=c(OH-)n·cn(OH-)=c n+1(OH-)n=1n⎝⎛⎭⎫K W10-pH n+1。

3.四大平衡常数的应用 (1)判断平衡移动方向(2)如将NH 3·H 2O 溶液加水稀释,c (OH -)减小,由于电离常数为c (NH +4)·c (OH -)c (NH 3·H 2O ),此值不变,故c (NH +4)c (NH 3·H 2O )的值增大。

(3)利用K sp 计算沉淀转化时的平衡常数 如:AgCl +I-AgI +Cl -[已知:K sp (AgCl)=1.8×10-10、K sp (AgI)=8.5×10-17]反应的平衡常数K =c (Cl -)c (I -)=c (Ag +)·c (Cl -)c (Ag +)·c (I -)=K sp (AgCl )K sp (AgI )=1.8×10-108.5×10-17≈2.12×106。

溶度积规则名词解释

溶度积规则名词解释

溶度积规则名词解释溶度积规则是一种用于计算溶度积和溶液浓度的重要工具。

它是一种由计算机程序来计算溶度积的技术,并且通常用于处理食品和药物溶度积的计算。

它不仅可以计算溶度积,还可以计算溶液浓度。

溶度积规则主要是基于Mudry方程式来计算溶度积的。

它的公式如下:D=K[(1+m)^n/m^n]其中,D是溶度积的极限值,K是一个常数,m是一种物质的溶解度,n是某种物质的分子量(或稀释平衡常数)。

溶度积规则还使用热力学原理和化学平衡来计算溶度积。

它基于Kelvin温度和熵定义,可以用来计算两种物质溶解的能量变化。

溶度积规则的应用很广泛,它可以用来计算的水的溶解度,工业产品的浓度,或者其他不同类型的溶液的浓度。

比如,可以应用它来计算食品中添加剂的溶解度,计算食物加热与烹调过程中的溶解度变化,计算医药中药物的有效剂量,以及计算各种化学物质溶解度。

溶度积规则在许多领域均有重要的作用,它主要用于计算各类物质的溶解度,也可以用于计算溶液浓度。

它可以用来预测食品的溶解度,给出药物的有效剂量,也可以用来估算食物或药物的稳定性。

另外,它还被用于工程领域,如制药、水处理和水培技术等。

溶度积规则的实际应用要根据实际情况来进行调整。

比如,当使用溶度积规则计算溶液浓度时,要考虑溶液的温度,pH值,离子强度以及溶质的性质,以及它们之间的相互作用,以保证最终的结果准确可靠。

总结起来,溶度积规则是一种重要的工具,它可以用来计算溶解度和溶液浓度。

它可以用于计算食品,药物,以及各类化学物质的溶解度和浓度。

但是,在实际应用中,必须考虑温度,pH值,离子强度和溶质的性质以及它们之间的相互作用才能得到准确的结果。

水溶液中四大平衡常数的计算及应用

水溶液中四大平衡常数的计算及应用

根据
Ka
=
c(
HB - c(
) ·c( H2 B)
H
+

,知
c( H2 B)
=
0. 1 × 10 1 × 10 -
- 2
3
mol·L - 1 = 1 × 10 - 2 mol·L - 1 .
答 案: ( 1 ) 1 × 10 -13
( 2)
2b × 10 - 6. 5 a - 2b
( a - 2b) × 10 - 6. 5 2b
解析 由 AgCl 的 Ksp = c( Ag + ) ·c( Cl - ) ,当溶液中
Cl - 恰好完全沉淀( 浓度等于 1. 0 × 10 -5 mol·L -1 ) 时,溶液中
c( Ag + )
=
2. 0 1. 0
× 10 -10 × 10 -5
mol · L -1 = 2. 0 × 10 -5 mol · L -1; 由
c( OH - )
= 10 - 6. 5 ,c( CH3 COO - )
=2
×
b
×
1 2
mol·L -1 ,
Ka
=
b
× 10 - 6. 5 a -b
=
2b × 10 - 6. 5 a - 2b
2
Kh
=
2
b
10 - 13 × 10 -
6.
5
=

a
- 2b) × 10 2b
- 6. 5
a - 2b

3)
— 90 —
c( H + ) ( 2) 0. 6162
二、溶度积( Ksp) 的计算与应用

五大平衡常数的比较和应用

五大平衡常数的比较和应用

五大平衡常数的比较和应用五大平衡常数是指化学平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、水解平衡常数及难溶电解质的溶度积常数,这部分知识为新课标中的新增内容,在高考题中频繁出现,特别是化学平衡常数及溶度积常数的应用更是考试的热点内容。

化学平衡常数(K ) 电离平衡常数(K a 、K b ) 水的离子积常数(K w ) 水解平衡常数 难溶电解质的溶度积常数(K sp )概念 在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数 在一定条件下弱电解质达到电离平衡时,电离形成的各种离子的浓度的幂之积与溶液中未电离的分子的浓度的比值是一个常数,这个常数称为电离平衡常数水或稀的水溶液中c (OH -)与c (H +)的乘积 水解平衡也是一种化学平衡,其平衡常数即水解常数 在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之积为一常数 表达式 对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g),在一定温度下达到平衡时:K =错误! (1)对于一元弱酸HA :HA H ++A -,平衡常数K a =错误!;(2)对于一元弱碱BOH :BOH B ++OH -,平衡常数K b =错误!K w =c (OH -)·c (H +) 如NaA 溶液中,A -(aq)+H 2O(l) HA(aq)+OH -(aq) K h =错误!=K w /K a M m A n 的饱和溶液:K sp =c m (M n+)·c n (A m -) 影响因素 只与温度有关 只与温度有关,升温,K 值增大 只与温度有关,温度升高,K w 增大 温度(升温,K h 增大) 只与难溶物的种类和温度有关一、化学平衡常数常考 题型 (1)求解平衡常数;(2)由平衡常数计算初始(或平衡)浓度;(3)计算转化率(或产率);(4)应用平衡常数K 判断平衡移动的方向(或放热、吸热等情况)注意 事项 从基础的地方入手,如速率计算、“三阶段式”的运用、阿伏加德罗定律及其推论的应用、计算转化率等,这些都与化学平衡常数密不可分(严格讲电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡也是化学平衡,只是在溶液中进行的特定类型的反应而已),要在练习中多反思,提高应试能力高炉炼铁过程中发生的主要反应为13Fe 2O 3(s)+CO(g)23Fe(s)+CO 2(g)。

ksp计算公式溶度积定义

ksp计算公式溶度积定义

ksp计算公式溶度积定义
Ksp的计算公式:Ksp(AmBn)=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n,式中的浓度都是平衡浓度。

Ksp简称溶度积。

难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡。

难溶电解质尽管难溶,但还是有一部分阴阳离子进入溶液,同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来。

ksp计算公式
Ksp的计算公式:Ksp(AmBn)=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n,式中的浓度都是平衡浓度。

Ksp简称溶度积。

难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡。

难溶电解质尽管难溶,但还是有一部分阴阳离子进入溶液,同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来。

当这两个过程的速率相等时,难溶电解质的溶解就达到平衡状态,固体的量不再减少。

这样的平衡状态叫沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积。

Ksp在一定温度下是个常数,它的大小反映了物质的溶解能力。

对于相同数目离子组成的沉淀,溶度积越小越难溶。

Ksp值只随温度的变化而变化,不随浓度增大而增大。

溶度积(Ksp)和溶解度(S)都可用来衡量某难溶物质的溶解能力,它们之间可以互相换算。

溶度积定义
在一定温度下,难溶电解质晶体与溶解在溶液中的离子之间存在沉淀溶解和生成的平衡,称为沉淀溶解平衡。

将难溶电解质AgCI放入水中,固体表面的一部分Ag+和Cl-在水分子的不断作用下脱离AgCl 固体,与水分子缔合成水合离子进入溶液,此过程称作沉淀的溶解;与此同时,溶液中的水合Ag+和Cl-不断运动,其中一部分受到AgCl 固体的表面带相反电荷的离子吸引,又会重新结合成固体AgCI,此过程称作沉淀的生成。

溶度积的名词解释

溶度积的名词解释

溶度积的名词解释溶度积是溶解度(溶液中的溶质的最大溶解量)与溶质的浓度之间的关系。

溶度积是溶质在溶液中溶解产生微量离子时的化学平衡常数。

溶度积通常用Ksp表示,其数值越大代表溶质在溶液中的溶解度越大。

溶液中离子的浓度越高,溶质溶解度就越大。

溶度积与溶解度之间的关系可以通过一个简单的化学反应来说明。

假设有一种离子化合物AB,其在溶液中的溶解度为x mol/L,则该离子化合物的溶解过程可以用以下方程式表示:AB(s) ⇌ A+(aq) + B-(aq)在溶液达到饱和时,离子化合物AB处于溶解和离解的动态平衡状态,即溶质AB与溶液中形成的离子A+和B-之间的转化速率相等。

根据动态平衡原理,可以得到溶度积的表达式:Ksp = [A+][B-]其中,[A+]表示溶液中A+离子的浓度,[B-]表示溶液中B-离子的浓度。

根据溶度积的定义,它提供了反映溶质在溶液中溶解程度的一个定量指标。

当溶度积的数值大于溶质的饱和溶解度时,溶质将溶解在溶液中,形成溶液中的离子。

反之,如果溶度积的数值小于溶质的溶解度,溶质将会发生沉淀,不再溶解。

在实际应用中,溶度积对于溶解度的预测和溶液中离子浓度的计算具有重要的意义。

通过实验测定溶度积,可以得到溶质饱和溶解度的近似值。

此外,利用溶度积的数值,还可以计算出任意给定溶液中离子的浓度。

溶度积的计算可以通过已知溶质浓度和反应方程式来进行。

以一元二次离子化合物AB为例,其反应方程式为:AB(s) ⇌ A+(aq) + B-(aq)若给定溶质AB的浓度c,则A+和B-的浓度相等,均为x mol/L。

然后,根据溶度积的表达式Ksp = [A+][B-],将浓度c代入其中,得到溶度积的计算公式:Ksp = x^2通过浓度c的给定值,可以直接计算出溶度积的数值。

通过溶度积的计算,可以深入了解溶解过程及溶解度的变化规律,对于研究溶解热、饱和度和晶体生长等问题具有重要意义。

总之,溶度积是描述溶质在溶液中的溶解程度的一个重要概念。

化学平衡常数和溶度积常数

化学平衡常数和溶度积常数

化学平衡常数和溶度积常数作者:王芳来源:《广东教育·高中》2011年第09期化学平衡常数和溶度积常数知识点的考查是新课改后高考的热点,在今年各地的高考试题中对于化学平衡常数的考查非常普遍,溶度积的考查相对较少,因为不同版本的教材对其学习要求有所不同,难度也不一样(人教版只要求了解,苏教版要求掌握并会运用)。

本文主要是从今年各地高考试题中归纳出化学平衡常数和溶度积常数的命题特点。

对于任意一个可逆的过程,当其达到平衡时,都会存在平衡常数。

化学平衡常数和溶度积常数的实质相同,只是研究对象的不同:化学平衡常数的研究对象的是可逆的化学反应平衡、溶度积常数的研究对象是难溶电解质的溶解平衡。

一、化学平衡常数1.定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。

即化学平衡常数,用符号K表示。

概念解读:平衡时才有常数,温度变,常数值变。

2.表达式: mA (g) + nB(g)pC (g)+ qD (g),K = 。

(在进行K值计算时,固体和纯液体的浓度视为“1”)3. K的意义和应用:(1)K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率越高。

(2)利用K可判断反应在某时刻是否达到平衡:反应任一时刻的浓度商Q 表示为,当Q=K时,反应达到平衡, Q< K时,反应正向进行,Q>K时,反应逆向进行。

(3)利用K可判断反应的热效应:T升高,K增大,平衡正向移动,正反应为吸热;T 升高,K减小,平衡逆向移动,正反应为放热。

4. 2011年平衡常数高考题型。

(1)基本概念与计算的的考查。

例1.(2011•山东)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-196.6 kJ•mol-1, 2NO (g)+O2(g)2NO2(g);ΔH=-113.0 kJ•mol-1。

则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO (g)的ΔH= kJ•mol-1。

XCL化学平衡常数 溶度积常数

XCL化学平衡常数 溶度积常数

3 溶度积规则
①离子积 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) Q c= [Am+]n[Bn-]m Q c称为离子积,其表达式中离子浓度是任意的,为 此瞬间溶液中的实际浓度,所以其数值不定,但对一 难溶电解质,在一定温度下,Ksp 为一定值。 ②溶度积规则
(1) Q c >Ksp 时,沉淀从溶液中析出(溶液过饱和), 体系中不断析出沉淀,直至达到平衡(此时Q c =Ksp )
吸热
请写出该反应的平衡常数表达式:K3=______。 推断反应③是_____反应。(填“吸热”或“放热”)
吸热
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,
升高温度,增大CO 可采取的措施有_______________ 2或H2的浓度, 或移去CO或H2O。
提升演练3
由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含 量并加以开发利用,引起了各界的普遍重视。目前工业上有一 种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应: (3)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平 (2)在相同温度容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H 状态的是_____(填写序号字母)2O(g),该反应的能量变化如图 b 衡向正反应方向移动的是________(填写序号母)。 c 所示: a.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1 a.及时分离出CH3OH气体 (1)上述反应平衡常数 b.容器内压强保持不变 b.适当升高温度 K的表达式为________________, c.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1 温度降低,平衡常数K_______ c.保持容器的容积不变,再充入1molCO2和3molH2 d.容器内的密度保持不变 (填“增大”、“不变”或“减小”)。

离子和化合物之间的溶解度和平衡常数

离子和化合物之间的溶解度和平衡常数

离子和化合物之间的溶解度和平衡常数溶解度是指在一定温度下,某固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。

溶解度可以用质量(克)表示,也可以用体积(升)表示。

溶解度分为易溶、可溶、微溶和难溶四种。

平衡常数是指在一定温度下,化学反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值。

平衡常数的大小反映了反应进行的程度。

离子和化合物之间的溶解度和平衡常数有以下关系:1.溶解度与平衡常数的关系:对于一个离子化合物A,其在水中的溶解度可以用平衡常数Ksp表示,Ksp=[A^2+][B^2-]/[AB],其中[A^2+]和[B^2-]分别表示溶液中A离子和B离子的浓度,[AB]表示A和B离子结合形成的化合物的浓度。

溶解度越大,Ksp值越大。

2.离子化合物的溶解度与离子电荷的关系:离子化合物的溶解度与其离子的电荷数有关。

一般来说,离子电荷数越多,溶解度越小。

3.离子化合物的溶解度与离子大小的关系:离子化合物中,离子的大小也会影响其溶解度。

离子越大,溶解度越大。

4.同类型的离子化合物,其溶解度随着温度的升高而增加。

因为温度升高,离子运动速度加快,有利于离子从固体中脱离进入溶液。

5.平衡常数与温度的关系:对于一个放热反应,平衡常数随温度的升高而减小;对于一个吸热反应,平衡常数随温度的升高而增大。

6.离子化合物的溶解度与溶剂的关系:不同的溶剂对离子化合物的溶解度有不同的影响。

一般来说,极性溶剂对离子化合物的溶解度较大,非极性溶剂对离子化合物的溶解度较小。

7.离子化合物的溶解度与共存离子的关系:在溶液中,一些离子之间会相互影响溶解度。

例如,当溶液中存在Ag+离子时,会降低Cl-、Br-、I-等离子的溶解度。

8.平衡常数与反应物、生成物浓度的关系:在一定温度下,平衡常数是一个定值,不随反应物和生成物浓度的变化而变化。

但当反应物或生成物的浓度发生变化时,平衡会向浓度变化的方向移动,以维持平衡常数的值。

溶解平衡常数

溶解平衡常数

溶解平衡常数
沉淀溶解平衡常数表达式是Ksp,简称溶度积。

难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡,这样的平衡状态叫沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积。

在一定温度下,Ksp为常数反映了物质的溶解能力。

例如AgCl的离解平衡也就是AgCl的溶度积:Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]。

沉淀溶解平衡的影响因素:
(1)内因:难溶电解质本身的性质。

(2)外因
a.浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但不变。

b.温度:多数难溶电解质溶于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时变大。

c.同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入含原体系中某离子的物质,平衡向沉淀生成的方向移动,但不变。

d.其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系巾某些离子反应生成更难溶的物质或气体的物质,平衡向溶解的方向移动,不变。

沉淀溶解平衡计算公式

沉淀溶解平衡计算公式

沉淀溶解平衡计算公式
Ksp沉淀平衡常数(solubility product constant)Ksp简称
溶度积.难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡。

难溶电解质
尽管难溶,但还是有一部分阴阳离子进入溶液,同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来。

当这两个过程的速率相等时,难溶电解质的溶解就达到平衡状态,固体的量不再减少。

这样的平衡状态叫沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积。

Ksp(solubility product)在一定温度下是个常数,它的大小反
映了物质的溶解能力。

对于相同数目离子组成的沉淀,溶度积越小越难溶。

Ksp值只随温度的变化而变化,不随浓度增大而增大。

计算公式:Ksp(AmBn)=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n,式中的浓度
都是平衡浓度。

求反应的平衡常数及微溶盐的活度积

求反应的平衡常数及微溶盐的活度积

求反应的平衡常数及微溶盐的活度积由热力学可知,反应的标准吉布斯自由能变化和平衡常数有如下关系Δr G mØ = -RTlnKØ而Δr G mØ = -zFEØ所以(7-15a)或(7-15b)这是电化学方法计算化学反应标准平衡常数的基本公式。

微溶盐的活度积有时也称为溶度积,用K sp表示,它实质上是微溶盐溶解过程的平衡常数。

如将微溶盐溶解形成离子的变化设计成电池,则可利用两电极的 Ø值求得值,从而计算K sp值。

例11.7 计算298.15K时HgO(s)的分解压解:HgO(s)的分解反应为HgO(s) = Hg(l) + 1/2 O2设计成对应电池为(Pt)O2 | OH -(aq) | HgO(s),Hg(l)负极反应正极反应HgO + H2O + 2e-→ Hg + 2OH -电池反应EØ由标准电极电势表查得298.15K时,EØ = ϕ+Ø- ϕ-Ø = 0.0984V - 0.401V = -0.302V上述反应的平衡常数与HgO的方解压PO2间有如下关系:= ( 5.883 × 10-11)2× 101325Pa = 3.507 × 10-16Pa 例11.8 用电动势法求298.15K时AgBr的活度积。

解: AgBr的活度积是如下溶解反应的平衡常数:AgBr(s) = Ag+ + Br-将上述反应设计成如下电池:Ag(s) | Ag+ || Br- | AgBr(s),Ag(s)查表7-1可得298.15K时因此EØ = ϕ+Ø-ϕ-Ø = (0.0711 - 0.799)V = -0.7279V求电解质溶液平均活度系数电动势法是实验测定电解质溶液中离子的平均活度系数的常用方法。

要测定溶液中离子平均活度系数γ±,需利用该溶液设计出一个电池,使其电动势的表达式中除基本常数及已知量外只含γ±,例如要测定不同浓度时HCl溶液的??而设计如下电池:(Pt)H2(PØ) | HCl(m) | AgCl(s),Ag(s)电池反应为1/2H2(PØ) + AgCl(s) → Ag(s) + Cl-(m) + H+(m)电池的电动势对于1-1价型电解质m+ = m- = m,故由此可得(7-16)测得不同浓度HCl溶液的电动势E和查得就可求出不同浓度时的γ±值。

32、四大平衡常数详解

32、四大平衡常数详解

对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在一定温度下达到平衡时:以一元弱酸HA为例:HA H++A-,电离常数K a=c H+·c A-c HAK =c p C ·c q Dc m A ·c n B影响因素只与温度有关只与温度有关,升高温度,K 值增大 只与温度有关,升高温度,K w 增大只与难溶电解质的性质和温度有关考点一 化学平衡常数常考题型1.求解平衡常数;2.由平衡常数计算初始(或平衡)浓度; 3.计算转化率(或产率);4.应用平衡常数K 判断平衡移动的方向(或放热、吸热等情况)。

对 策从基础的地方入手,如速率计算、“三阶段式”的运用、阿伏加德罗定律及其推论的应用、计算转化率等,这些都与化学平衡常数密不可分(严格讲电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡也是化学平衡,只是在溶液中进行的特定类型的反应而已),要在练习中多反思,提高应试能力。

[应用体验]1.高炉炼铁过程中发生的主要反应为13Fe 2O 3(s)+CO(g)23Fe(s)+CO 2(g)。

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数4.03.73.5请回答下列问题:(1)该反应的平衡常数表达式K=________,ΔH________0(填“>”“<”或“=”);(2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min 后达到平衡。

求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=________,CO的平衡转化率=________。

2.已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH>0,请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1 mol/L,c(N)=2.4 mol/L;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为________。

溶度积ksp的计算

溶度积ksp的计算

溶度积ksp的计算
Ksp的计算公式:Ksp(AmBn)=[c(An+)]m·[c(Bm一)]n,式中的浓度都是平衡浓度。

Ksp简称溶度积。

难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡。

难溶电解质尽管难溶,但还是有一部分阴阳离子进入溶液,同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来。

当这两个过程的速率相等时,难溶电解质的溶解就达到平衡状态,固体的量不再减少。

这样的平衡状态叫沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积。

Ksp在一定温度下是个常数,它的大小反映了物质的溶解能力。

对于相同数目离子组成的沉淀,溶度积越小越难溶。

Ksp值只随温度的变化而变化,不随浓度增大而增大。

溶度积(Ksp)和溶解度(S)都可用来衡量某难溶物质的溶解能力,它们之间可以互相换算。

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平衡常数1.利用Q与K的大小关系,判断反应进行的方向、v(正)与v(逆) 的大小以及平衡移动的方向练习:1.反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-·mol-1,在800℃时的化学平衡常数K=。

某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:CO H2O CO2H2mol mol mol mol此时反应中正、逆反应速率的关系式是()A.v(正)>v(逆) B.v(正)<v(逆) C.v(正)=v(逆) D.无法判断2.利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。

已知:SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)△H=-98 kJ·mol-1。

某温度下该反应的平衡常数K=10/3,若在此温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入mol SO2(g)、mol O2(g)和mol SO3(g),则反应开始时v(正)v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。

3.汽车尾气的主要成分是一氧化碳和氮氧化物,治理尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);△H<0。

(1)若在一定温度下,将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。

则从开始到达到平衡状态的过程中,平均反应速率v(CO2)=_____________________ (结果保留两位有效数字)。

(2)若保持温度不变,20min时向容器中充入CO、N2各,平衡将__________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。

20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图所示的变化,则改变的条件可能是_______(填字母)。

①加入催化剂②降低温度③缩小容器体积④增加CO2的物质的量A.只有①B.①和②C.只有③D.只有④2.平衡常数和转化率的相互换算练习:某温度下,向密闭容器中充入mol CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。

CO的转化率随时间变化关系如图,若t2时刻向平衡体系中再通入mol H2O(g),请在原坐标图中将改变这一条件后CO的转化率的变化结果表示出来。

(4)氨气是制取硝酸的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol①温度为T℃时,将2a mol H2和a mol N2放入L 密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。

则该反应的化学平衡常数为。

②右图表示H2的逆反应速率[v逆(H2)]随反应时间(t)的变化关系图像。

已知t1达平衡,请在图中画出在t2时刻增大压强在t3 时刻再次达平衡的v逆(H2)变化曲线。

0t1t2t3t(4)①24a (2分) ② 3.利用K 判断反应的热效应【2011·锦州模拟】22.(12分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO 2(g)+H 2(g)C0(g)+H 2O(g),其化学平衡常数K 和温度t 的关系如下表:回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。

(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。

a .容器中压强不变b .混合气体中c(CO)不变c .v 正(H 2)= v 逆(H 2O)d .c(CO 2)=c(CO) (4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO 2)·c(H 2)=c(CO)·c(H 2O),试判断此时的温度为 ℃。

22.(1) (2)吸热 (3)b 、c (4)8304.上述几方面综合运用1.练习.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。

已知:CO(g) + H 2O(g)H 2(g) + CO 2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:温度/℃ 400 500 830 1000 平衡常数K 1091试回答下列问题(1)上述反应的正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)830℃,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有 (选填A 、B 、C 、D )。

A B C D n(CO 2) 3 1 0 1 n(H 2) 2 1 0 1 n(CO)123t ℃ 700 800 830 1000 1200 K]2][2[]2][[H CO O H COn(H2O)5232(4)830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,CO的转化率是。

(5)在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸汽,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2842KJ,则T℃时的平衡常数K=。

(保留两位小数)(已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1 ,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-572kJ·mol-1)答案.(1)放热(2分)(2)增大(1分);增大(1分)(3)B、C(2分,选一个且正确给1分,有错选不给分)(4)60%(2分)(5)考点:平衡移动与转化率练习: 1.对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0,分别改变下列条件,SO2和O2的转化率如何变化(1).其它条件不变,增加O2的量。

(2).固定容积,开始充入1molO2和2molSO2达平衡后,再充入1molO2和2molSO2,两者的转化率如何变有何关系若改为充入SO3呢(3). 固定容积,开始充入1molO2和2molSO2达平衡后,再充入一定量的He气。

若在恒压容器中(4).开始在固定容积的容器中充入1molO2和2molSO2达平衡,若改为在恒压容器中呢(5).在300℃时,改变起始反应物中氢气的物质的量对反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H<0的影响如右图所示。

①请在图中画出400℃时对应的图像。

②在a、b、c三点中,H2的转化率最高的是,N2的转化率最高的是(填字母)。

③要使NH3的百分含量达到b点,则n(N2): n(H2)= .(6) 对于反应2Ag)+B(s) 2C(g) △H<0,若增加B的量,A的转化率如何变2.煤化工生产中常研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。

已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:温度/℃4005008301000平衡常数K10910.6则下列说法错误..的是A.在830℃,等物质的量的CO和H2O反应达到平衡时,CO的转化率为50%B.上述正向反应是放热反应C.某温度下上述反应平衡时,恒容、升高温度,原化学平衡向逆反应方向移动D.在500℃时,反应达到平衡后,增大压强,化学平衡常数K减小3.在容积为2L的密闭容器中,充人4molCO和2mo1SO2,在一定条件下发生反应2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g),CO2的物质的量分数随时间的变化如图所示:①0-2min内的平均反应速率v(CO)= 。

②该温度下,上述反应的平衡常数K=(填数值)。

③2min后改变下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正向移动的是 a .选用更高效得催化剂 b .升高温度c .圾时分离出二氧化碳d .增加SO 2的浓度④相同温度下,若开始加入CO 和SO 2的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。

a .达到平衡的时间 b .CO 的平衡浓度 c .平衡常数d .平衡时SO 2的转化率4.升高温度,下列数据不一定同时增大的是 A .化学反应速率v B .弱电解质的电离平衡常数K aC .化学平衡常数KD .水的离子积常数K w溶度积一、溶度积定义:在一定条件下,难溶强电解质)(s B A n m 溶于水形成饱和溶液时,在溶液中达到沉淀溶解平衡状态(动态平衡),各离子浓度保持不变(或一定),其离子浓度幂的乘积为一个常数,这个常数称之为溶度积常数,简称溶度积,用K SP 表示。

二、溶度积表达式:)(s B A n m )()(aq nB aq mA m n -++n m m n sp B c A c K )()(-+⋅= (适用对象:饱和溶液)① sp K 只与温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子的浓度无关。

② 一般来说,对同种类型难溶电解质(如AgCl 、AgBr 、AgI 、4BaSO ),sp K 越小,其溶解度越小,越易转化为沉淀。

不同类型难溶电解质,不能根据sp K 比较溶解度的大小。

三、溶度积规则—离子积在一定条件下,对于难溶强电解质)(s B A n m )()(aq nB aq mA m n -++在任一时刻都有nm m n c B c A c Q )()(-+⋅= (适用对象:任一时刻的溶液)可通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积----离子积(c Q )的相对大小判断难溶电解质在给定条件下的沉淀生成或溶解情况:sp c K Q >,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡;sp c K Q =,溶液为饱和溶液,沉淀与溶解处于平衡状态;sp c K Q <,溶液未饱和,向沉淀溶解的方向进行,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。

化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于L mol 5101-⨯时,沉淀就达完全(2011年浙江)13、海水中含有丰富的镁资源。

某同学设计了从模拟海水中制备MgO 的实验方案:溶液NaOH Lmol mL 0.10.13.8250.10=pH C L 模拟海水过滤 ①滤液M沉淀物X.11=pH NaOH 调到固体加过滤 ②滤液N沉淀物YMgO模拟海水中的离子浓度(L mol ⋅)+Na+2Mg+2Ca -Cl-3HCO439.0 050.0 011.0 560.0 001.0注:溶液中某种离子的浓度小于1.010mol L ⨯⋅,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。

931096.4)(-⨯=CaCO K sp 631082.6)(-⨯=MgCO K sp []621068.4)(-⨯=OH Ca K sp []1221061.5)(-⨯=OH Mg K sp下列说法正确的是A 、沉淀物X 为3CaCOB 、溶液M 中存在+2Mg、不存在+2CaC 、溶液N 中存在+2Mg、+2CaD 、步骤②中若改为加入g 2.4NaOH 固体,沉淀物Y 为2)(OH Ca 和2)(OH Mg 的混合物 【命题分析】 本题考核实验方案的分析及难溶电解质溶液中的沉淀转化。

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