第六章 沉淀溶解平衡

（1）每种离子浓度的幂与化学计量数相等； （2）在多相离子平衡中，必须有未溶解的
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固相存在，其浓度视为1。
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
6.1.3 溶解度和溶度积的关系
1. 相同之处
溶度积 溶解度
表示难溶电解质的溶解性 同类型难溶电解质 比较：溶度积越小， 溶解度(mol·L-1) 也越小
（3）计算 ） 例：计算298 K, PbI2(s) 计算 （1）在水中的溶解度 ； ） 溶液中的溶解度， （2）在0.010 mol·L-1KI溶液中的溶解度， ） 溶液中的溶解度 并比较溶解度的相对大小。 并比较溶解度的相对大小。 （Ksp(PbI2)=1.4×10-8） ×
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起始浓度/(mol·L-1) /(mol·L
c(Ag+)=c(CrO42-)=2×10-5 mol·L-1 J={c(Ag+)}2{ c(CrO42-)} =(2×10-5)3=8×10-15
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J < Ksp(Ag2CrO4)，无沉淀析出。
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.2 沉淀的生成和溶解
Ksp(AnBm)= {c(Am+)}n {c(Bn-)}m
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
3．溶度积常数的意义 ．
在一定温度下难溶强电解质的饱和溶液 中，各离子浓度的幂的乘积是一个常数，称为 溶度积常数，简称溶度积(Ksp ) (Solubility Product Constant) 。
第六章 沉淀溶解平衡
(Precipitation-Dissolution Equilibrium)
§6.1 溶解度和溶度积 §6.2 沉淀的生成和溶解 §6.3 两种沉淀之间的平衡
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§6.1 溶解度和溶度积
(Degree of Dissolution and Solubility Product)
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Fe3+(aq)+3OH-(aq) Fe(OH)2+ , FeOH2+
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
• 若电离出的阳、阴离子发生“副反应”（水解、 若电离出的阳、阴离子发生“副反应” 水解、 聚合……），则与上述无副反应的计算误差较大。 ），则与上述无副反应的计算误差较大。 聚合 ），则与上述无副反应的计算误差较大 必须指出： 必须指出： •溶度积与溶解度的换算式不适用于易水解的难溶 溶度积与溶解度的换算式 电解质（ 电解质（如：ZnS、PbS） 、 ） S2-+H2O HS +OH (不计二级水解 不计二级水解) 不计二级水解
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6.5 ×10 −5 Ksp=4{s}3
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
2. 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
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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 溶解度的单位往往 是 g·L-1
第六章 沉淀溶解平衡
§6.2 沉淀的生成和溶解
解： 298 K，PbI2 在水中的溶解度 ， PbI2(s) 平衡浓度/(mol·L-1) 平衡浓度 Pb2+(aq) + 2I- (aq) s 2s
Ksp ={c(Pb2+)}{c(I-)}2 = 4s3
s=3
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3 1 .4 × 10 = 4 4 -3 -1 = 1.9 × 10 mol ⋅ L K sp
1.4 ×10-8 s= = 1.4 × 10-4 mol ⋅ L-1 2 0.01
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.2 沉淀的生成和溶解
纯水 PbI2 s/(mol·L-1) 比较溶解度 原 因 1.9×10-3 大
KI溶液 1.4×10-4 小
同离子效应
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第六章 沉淀溶解平衡
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
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
6.1.1 溶解度
1. 定义
(Degree of Dissolution)
一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的 溶剂中所含溶质的质量称为溶解度，用符号 s 表示。 单位： g/100 gH2O； g · L-1
§6.2 沉淀的生成和溶解
（4）结论 ） PbI2在KI溶液中的溶解度小于在纯水 中溶解度是同离子效应 同离子效应所致。在实际应用 同离子效应 中，可加入适当过量沉淀剂，使沉淀反应 趋于完全。 沉淀完全的标志： 沉淀完全的标志：溶液中被沉淀离子 的浓度不超过10-5 mol·L-1。
2Ag+(aq)+ CrO42-(aq) 2s s
Ksp(Ag2CrO4)={c(Ag+)}2{c(CrO42 -)}=4s3 = 1.12×10 –12 小 大
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s=3
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Ksp 4
= 6.5×10 –5 mol⋅ L–1
例：室温下氟化镁(MgF2)在水中溶解度 0.076 g · L-1, 室温下氟化镁 在水中溶解度 计算K 计算 sp(MgF2)。已知 r(MgF2)= 62.3 g · mol-1 。 。已知M MgF2(s) 解： 平衡浓度/(mol·L-1) Mg2+ (aq) + 2F-(aq) s 2s
6.2.2 同离子效应和盐效应
1. 同离子效应 (Common Ion Effect )
——促使离子向沉淀生成的方向进行 促使离子向沉淀生成的方向进行 （1）引出 ） AgCl(s) NaCl(s) Ag+(aq) + Cl–(aq)
H2O(l)
Na+(aq) + Cl-(aq)
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例：计算说明4×10-5 mol·L-1的AgNO3和同浓度 计算说明 × 等体积混合时，有无Ag 的K2CrO4等体积混合时，有无 2CrO4沉淀析 出？ Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12 × 解： Ag2CrO4(s) 2Ag+ (aq) + CrO42-(aq) 2×10 2 10-5 2×10 2 10-5
−8
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.2 沉淀的生成和溶解
在0.010 mol·L-1KI溶液中的溶解度 溶液中的溶解度 PbI2(s) 平衡浓度/(mol·L-1) 平衡浓度 Pb2+(aq) + 2I-(aq) s 0.01+2s ≈ 0.01
Ksp =s(0.01+2s)2 = 1.4×10-8
§6.1 溶解度和溶度积
溶度积和溶解度的对比
类型 化学式 溶度积Ksp 溶度积 AB AB AgCl AgBr 溶解度 -1) 换算公式 s/(mol·L
1.8 ×10
−10
1.3 × 10 −5 Ksp={s}2 7.3 × 10
−7
5.3 × 10
−13
Ksp={s}2
A2B Ag2CrOq)+Cl-(aq)
s
s
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
Ksp(AgCl)={c(Ag+)}{c(Cl-)}= s2 =1.77×10–10 大 小
s = K sp = 1.35×10-5 mol ⋅ L-1
Ag2CrO4(s)
平衡浓度/(mol.L-1) 平衡浓度
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
6.1.2 溶度积
(Solubility Product)
1．沉淀溶解平衡的引出 ．
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。
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
2. 平衡常数表达式
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
3. 对产生偏差的分析
假定1： 假定 ：难溶电解质溶于水的部分全以简单的 水合离子存在，无其它存在形式。 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) Ag(OH)2- ，H2Cl+ 假定2： 假定 ：难溶电解质的溶解部分是完全解 离的。 Fe(OH)3(s)
n-
(未离解分子） 未离解分子） 未离解分子 饱和溶液有40%以上是以离子 （如CaSO4饱和溶液有 以上是以离子 [Ca2+·SO42-]存在 存在) 存在
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§6.2 沉淀的生成和溶解
6.2.1 溶度积规则 6.2.2 同离子效应和盐效应 6.2.3 pH值对沉淀溶解平衡的影响 值对沉淀溶解平衡的影响 6.2.4 配合物的生成对溶解度的影响
•离子积 反应商 离子积(反应商 离子积 反应商)
J = {c(Am+) }n {c(Bn-) } m ∆rGm(T) = -2.303RTlgK + 2.303RTlgJ
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第六章 沉淀溶解平衡
§6.2 沉淀的生成和溶解
J > Ksp，∆G > 0，逆反应自发进行； J = Ksp，∆G = 0，反应处平衡状态； J < Ksp，∆G < 0，正反应自发进行。 J > Ksp ，有沉淀析出； J = Ksp ，达到平衡，为饱和溶液； J < Ksp ，为不饱和溶液，无沉淀析出。