沉淀溶解平衡知识点
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难溶电解质的溶解平衡
一.固体物质的溶解度
1.溶解度:在一定温度下,某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号:S ,单位:g ,公式:S=(m 溶质/m 溶剂 )×100g
2.不同物质在水中溶解度差别很大,从溶解度角度,可将物质进行如下分类:
3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,少数物质的溶解度随温度变化不明显,个别物质的溶解度随温度的升高而减小。 二、沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立
讲固态物质溶于水中时,一方面,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表面进入水中,这一过程叫溶解过程;另一方面,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱和溶液,达到溶解平衡状态。 溶质溶解的过程是一个可逆过程:
⎪
⎩⎪
⎨⎧→<→=→>⇒⎭⎬⎫→→晶体析出
溶解平衡固体溶解
结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v
2.沉淀溶解平衡
绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,便得到饱和溶液,即建立下列动态平衡:
AgCl(s)
Ag +(aq)+Cl -
(aq)
3.溶解平衡的特征
1)动:动态平衡
2)等:溶解和沉淀速率相等
3)定:达到平衡,溶液中离子浓度保持不变
4)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。 三.沉淀溶解平衡常数——溶度积
1)定义:在一定温度下,难溶性物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数。 2)表达式:即:AmBn(s)
mA n+(aq)+nB m -
(aq) Ksp =[A n+]m ·[B m -
]n
例如:常温下沉淀溶解平衡:AgCl(s)
Ag +(aq)+Cl -
(aq),
Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl -
] =1.8×10
-10
常温下沉淀溶解平衡:Ag 2CrO 4(s)
2Ag +(aq)+CrO 42-(aq),
Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2
[CrO 2- 4] =1.1×10
-12
溶解 沉淀
3)意义:反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质,Ksp数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。
4)影响因素:与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
四.影响沉淀溶解平衡的因素
1)内因:难溶电解质本身的性质
2)外因:①浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动
②温度:多数难溶性电解质溶解于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向
移动。
③同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,使平衡向沉淀方向移动。
④其他:向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向溶解方
向移动。
五.溶度积规则
1、通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子的离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。对AgCl而言,其Qc=c(Ag+)·c(Cl-),该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度,而Ksp 计算式中的离子浓度一定是平衡浓度。
1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
3)若Qc 2、溶度积K SP的性质 (1)溶度积K SP的大小和平衡常数一样,它与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关,离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积K SP的大小。 (2)溶度积K SP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶于水;反之Ksp越大,溶解度越大。 如:Ksp(AgCl)= 1.8×10-10 ;Ksp(AgBr) = 5.0×10-13;Ksp(AgI) = 8.3×10-17. 因为:Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),所以溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。 不同类型的难溶电解质,不能简单地根据Ksp大小,判断难溶电解质溶解度的大小。 3、、溶度积的应用 ①通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度积(Q c)的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。 Q c>K sp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡; Q c=K sp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态; Q c ②难溶电解质的组成类型相同时,K sp越大,其溶解能力越大,反之,越小。 以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小,控制离子浓度的大小,可以使反应向所需要的方向转化。 六、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成 方法:(1)调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,