第6章沉淀——溶解平衡解读
沉淀溶解平衡讲义
沉淀溶解平衡一.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)×100g2.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。
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)沉淀 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:以MmAn(s) mMn(aq)+nAm(aq)为例:mnKsp=[c(Mn+)]·[c(Am-)]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。
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 。
无机化学第6章 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡
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:
第六章难溶电解质的沉淀-溶解平衡
四、同离子效应和盐效应
[ SO4 ] [Ca 2 ] K SP (CaSO4 ) K 2 [CO3 ] [Ca 2 ] K SP (CaCO3 )
当KSP(CaCO3)<<KSP(CaSO4)时,K很大,反 应正向进行;即由一种难溶物转化为另一种更难溶 的物质。
墨西哥“水晶洞”:世界上最大的自然水晶洞
H 2 S 2H 2O S 2H3O
K K a1 K a 2
[ S 2 ] [ H 3O ]2 [H 2S ]
(二)发生氧化还原反应使沉淀溶解 难溶硫化物的溶解 3CuS(s)+8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)+
3S(s)+2NO(g)+4H2O(l)
CaCO3 + H3O+ Ca2+ + H2CO3 +H2O
例:25℃时,欲使0.010molZnS溶于1.0L盐酸中, 求所需盐酸的最低浓度? 解:ZnS(s) + 2H+(aq) c0 0.01 x ceq 0 x-0.02 Zn2+(aq) + H2S(aq) 0 0 0.01 0.01
K SP ( ZnS) [Zn 2 ] [ H 2 S ] [ S 2 ] K 2 [ H ]2 [ S ] K a1 ( H 2 S ) K a 2 ( H 2 S )
第6章 沉淀-溶解平衡
Fe(OH)3
无机化学
2.79×10-39
1.15
2.81
金属硫化物的溶解
♦ 难溶金属硫化物(MS)的多相离子平衡为:
MS(s)+H2O(l)=M2+(aq)+OH-(aq)+HS-(aq) 其平衡常数表示式为: KӨ = {c(M2+)}{c(OH-)}{c(HS-}
♦ 难溶金属硫化物在酸中的沉淀溶解平衡:
K
sp
108
无机化学
例 25oC,AgCl的溶解度为1.92×10-3 g· -1,求 L 同温度下AgCl的溶度积。
解:已知 Mr(AgCl) 143 .3 1.92 10 3 S mol L1 1.34 10 3 mol L1 143 .3 AgCl(s) Ag (aq) Cl (aq) 1 平衡浓度 /(mol L ) S S K sp (AgCl) {c(Ag )}{c(Cl )} S 2 1.80 10 10
♦ 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。
无机化学
同离子效应──醋酸/醋酸钠体系
无机化学
同离子效应 ──氨水/氯化铵体系
无机化学
同离子效应对沉淀反应的影响 同离子效应不仅会使弱电解质的解离度降低,而 且会使难溶电解质的溶解度降低。 BaSO4 (s) = Ba2+ (aq) + SO42- (aq) 加入BaCl2 或Na2SO4
♦ 可溶物质:溶解度大于1g/100g 的物质; 难溶物质:溶解度小于0.1g/100g 的物质; 微溶物质:溶解度介于可溶与难溶之间者。
无机化学
6.1.2 溶度积
沉淀溶解平衡
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沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡是指在溶液中存在着溶解物质与沉淀物质之间的平衡。
当溶解物质和沉淀物质之间的反应达到动态平衡时,称为沉淀溶解平衡。
在沉淀溶解平衡中,溶解物质会溶解为离子,在溶液中以溶解度的形式存在。
而沉淀物质则会以固态的形式存在,在溶液中无法溶解。
溶解物质和沉淀物质之间的平衡是受溶液中各种离子浓度和溶液温度等因素的影响的。
当溶液中的离子浓度超过了溶解度时,溶解物质就会发生沉淀,反之,当溶液中的离子浓度低于溶解度时,沉淀物质就会溶解。
沉淀溶解平衡在实际应用中有广泛的应用。
例如,在水处理过程中,我们常常需要控制水中的溶解物质(如钙、镁等)和沉淀物质(如碳酸钙、硫酸钙等)之间的平衡,以防止沉淀物质堆积在管道和设备上,造成堵塞和损坏。
1。
第六章_沉淀-溶解平衡
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· -1) L 也越小
无机化学(Inorganic Chemistry)
不同类型难溶电 解质比较:通过 计算比较
西南科技大学
第六章
沉淀—溶解平衡
同类型难溶电解质指化学式中阴阳离 子数之比相同的化合物。 AB:BaSO4~AgCl~AgBr, A2B:Ag2CrO4~Ag2S, AB2:CaF2~MgF2, 判断 Ksp (AgCl) = 1.77×10 –10 大, S大; Ksp (AgBr) = 5.35×10 –13 小,S小。
•溶度积
无机化学(Inorganic Chemistry) 西南科技大学
第六章
沉淀—溶解平衡
Ksp(AnBm)= {ceq (Am+)}n {ceq (Bn-)}m
•离子积
J = {c(Am+) }n {c(Bn-) } m
ΔrGm(T) = -2.303RTlgK + 2.303RTlgJ
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Ksp(Ag2CrO4)={c(Ag+)}2{c(CrO42 -)}=4S3 = 1.12×10 –12 小
–1
S
3
Ksp 4
6.510
–5
mol L
大
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无机化学(Inorganic Chemistry)
第六章
沉淀—溶解平衡
例:室温下氟化镁(MgF2)在水中溶解度 0.076g · -1, L 计算Ksp(MgF2)。已知Mr(MgF2)=62.3g · -1 。 mol
10
1.3 105 7.3 10
第六章沉淀-溶解平衡
J = {c(A
m+
)} {c(B )}
n
沉淀—溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则:
☆ ☆
J >Ksp
平衡向左移动,沉淀析出;
J =Ksp
< Ksp
处于平衡状态,饱和溶液;
平衡向右移动,无沉淀析出; 若原来有沉淀存在,则沉淀溶解。
☆J
新乡学院化学与化工学院
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例: BaCO3 (s)
Ba (aq) + CO (aq)
2+
23
2 ① 加酸 2H + + CO 3 - H 2 O + CO 2
c (CO ) J J < Ksp 利于 BaCO3 的溶解。
② 加 BaCl2 或 Na2CO3
23
c(Ba
2+
2 或 c (CO 3 - ) J J > Ksp 促使 )
Ksp
108
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Ö Ó ½ ·×Ê AgCl AgBr AgI Ag2CrO4
Ü È ý È ¶ » -10 1.8 ´ 10 -13 5.0 ´ 10 8.3 ´ 10 -17
Ü â È È ½ ¶ / mol L -5 1.3 ´ 10 7.1 ´ 10 -7 9.1 ´ 10 -10
2+
x = 7.3 ´ 10
24
-8
-8 -1
c(SO ) = 7.3 ´ 10 mol L
m(BaSO 4 ) = (4.8 ´ 10
-4
- x) ´ 50.0 ´ 233
4.8 ´ 10
-4
´ 50.0 ´ 233 = 5.6g
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+
高中化学辅导沉淀溶解平衡
高中化学辅导沉淀溶解平衡知识点总结本节所学为中学化学的四大平衡之一,其特征与化学平衡相似,化学平衡移动原理对其异样适用。
1、溶解平衡的树立:在一定条件下,难溶电解质溶于水,当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时,构成溶质的饱和溶液,到达平衡形状,这种平衡称为沉淀溶解平衡。
溶解平衡的特征:溶解平衡异样具有:逆、等、动、定、变等特征。
溶解平衡的表达式:MmAn mMn+(aq)+nAm-(aq);2、影响沉淀溶解平衡的内因:难溶电解质自身的性质。
相对不溶的电解质是没有的。
同是难溶电解质,溶解度差异也很大。
影响沉淀溶解平衡的外因:浓度、温度、同离子效应。
3、溶度积规那么:在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之乘积为一常数,称为溶度积常数,简称溶度积。
用符号Ksp表示。
关于AmBn型电解质来说,其溶度积的公式是:4、沉淀的生成:可经过调理溶液的pH或参与某些沉淀剂完成。
沉淀的溶解:(1)生成弱电解质。
如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。
(2)发作氧化恢复反响,即应用发作氧化恢复反响降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。
(3)生成难电离的配离子,指应用络合反响降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。
5、沉淀的转化:沉淀的转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
溶液中的沉淀反响总是向着离子浓度增加的方向停止,简而言之,即溶解度大的生成溶解度小的,溶解度小的生成溶解度更小的。
罕见考法常以选择题的方式考察溶解平衡的特征,溶解平衡的影响要素,溶度积常数与沉淀的转化的关系,这些考题的切入点普通不难,细心计算是第一要务。
误区提示1、易溶电解质做溶质时只需是饱和溶液也可存在溶解平衡。
如将一块外形不规那么的NaCl固体放入NaCl饱和溶液中,一昼夜后观察发现,固体变为规那么的立方体,而质量却未发作变化。
2、沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动效果。
【典型例题】例、为了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下参与的一种试剂是( )A、NaOHB、Na2CO3C、氨水D、MgO解析:Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,从而可以使Fe(OH)3沉淀,而不致使Mg2+转化为沉淀而析出。
大学化学 第六章沉淀溶解平衡课件
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
无机及分析化学第6章-沉淀溶解平衡和沉淀滴定法
1.直接滴定法 ——测定Ag+
滴定反应: 终点反应:
Ag SCN AgSCN Fe3 SCN FeSCN2
(白色) (红色)
第二节 沉淀滴定法
二、常用的沉淀滴定法——银量法
2.返滴定法——测定卤素离子和SCN-
未滴定时: Cl-+Ag+ (过量) AgCl + Ag+ (剩余)
滴加 时: Ag+ (剩余)+ SCN-
第一节 沉淀溶解平衡
二、溶度积规则
在难溶电解质AmBn溶液平衡中,Ksp [An ]m[Bm ]n , 若用Q表示任意状态下离子浓度之积,显然Q的表示形式与
Ksp 相同,Q=[An ]m[Bm ]n ,比较 和Q可以得出如下结论: 1.Q< 为不饱和溶液,若体系中原来有沉淀,此时沉淀会
溶解,直至Q= Ksp 为止;若原来体系中没有沉淀,此时 也不会有新的沉淀生成。
的化学计量点
2.生成的沉淀 溶解度较小,
且组成恒定
4.沉淀的吸附 现象不影响
滴定终点的确定
第二节 沉淀滴定法
二、常用的沉淀滴定法——银量法
银量法根据确定终点时所用指示剂的不同,并按创立者 的名字命名为三种方法:莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法。 (一)莫尔法——铬酸钾指示剂法 1.基本原理
莫尔法是以硝酸银为标准溶液,以铬酸钾为指示剂,在 中性或弱碱性溶液中测定Cl-或Br-的银量方法。莫尔法的反 应为:
与SCN-作用,因而干扰测定,必须预先除去。 (5)用返滴定法测定I- 时,应首先加入过量的AgNO3
,再加铁铵矾指示剂,否则Fe3+ 将氧化I- 为 I2,影 响分析结果的准确度。
第二节 沉淀滴定法
《沉淀溶解平衡》 讲义
《沉淀溶解平衡》讲义一、什么是沉淀溶解平衡在一定温度下,难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,溶解速率和沉淀速率相等的状态,叫做沉淀溶解平衡。
打个比方,我们把难溶电解质的溶解过程想象成一场拔河比赛。
溶解的一方在努力把溶质分子拉进溶液,沉淀的一方则试图把溶质分子从溶液中拽出来形成沉淀。
当双方力量势均力敌,谁也无法占据上风时,就达到了沉淀溶解平衡。
比如,在一定温度下,氯化银(AgCl)在水中存在着这样的平衡:AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl(aq) 。
这里的“⇌”表示可逆符号,意味着这个过程是双向的。
二、沉淀溶解平衡的特征沉淀溶解平衡具有以下几个特征:1、动态平衡沉淀溶解平衡不是静止的,溶解和沉淀这两个过程仍在持续进行,只是速率相等。
2、等速进行溶解的速率和沉淀的速率相等,这是平衡状态的关键。
3、各离子浓度不变达到平衡时,溶液中各种离子的浓度保持不变。
4、条件改变,平衡移动如果改变影响平衡的条件,比如温度、浓度等,平衡会发生移动,以重新达到新的平衡。
三、影响沉淀溶解平衡的因素1、内因物质本身的性质决定了其溶解度的大小,这是沉淀溶解平衡的内在因素。
比如,氯化银和碘化银,由于它们的组成和结构不同,溶解度也有所差异。
2、外因(1)温度大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,溶解度增大;降低温度,平衡向沉淀方向移动,溶解度减小。
(2)浓度向平衡体系中加入相同的离子,平衡会向生成沉淀的方向移动;反之,如果减少离子的浓度,平衡会向溶解的方向移动。
(3)同离子效应在难溶电解质的饱和溶液中,加入含有相同离子的强电解质,会使难溶电解质的溶解度降低。
例如,在氯化银的饱和溶液中加入氯化钠,由于氯离子浓度增大,会使氯化银的溶解度减小。
(4)盐效应在难溶电解质的饱和溶液中,加入不含相同离子的强电解质,会使难溶电解质的溶解度增大。
四、沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。
《沉淀溶解平衡》课件
3 沉淀的影响
沉淀现象对分析测试、环 境监测、材料科学等领域 有重要影响。
应用实例
1 工业应用
沉淀溶解平衡在纺织、化工、冶炼等工业领 域具有广泛应用。
2 生物应用
沉淀溶解平衡在生物化学、生命科学等领域 中有重要应用,比如蛋白质结晶。
总结
1 重点回顾
沉淀溶解平衡的定义、特点、影响因素,以及溶解平衡、晶体生长、沉淀平衡和沉淀现 象之间的关系。
《沉淀溶解平衡》PPT课 件
本PPT课件介绍了沉淀溶解平衡的概念、特点、影响因素,以及溶解平衡、晶 体生长、沉淀平衡和沉淀现象之间的关系。还包括应用实例和对未来的展望。
概述
1 定义
沉淀溶解平衡是指物质在 溶液沉淀和溶解达到动 态平衡的过程。
2 特点
3 影响因素
沉淀溶解平衡具有动态性、 可逆性和平衡常数不随浓 度变化的特点。
2 展望未来
沉淀溶解平衡研究在材料科学、环境科学等领域仍有很大发展空间。
溶液浓度、温度、溶剂的 性质、物质的溶解度等因 素会影响沉淀溶解平衡。
溶解平衡
1 定义
溶解平衡是指物质在溶液中溶解和析出达到动态平衡的过程。
2 平衡常数
溶解平衡的平衡常数描述了溶解和析出反应的平衡状态。
3 影响因素
温度、溶质的性质、溶剂的性质等因素会影响溶解平衡的位置和速率。
晶体生长
1 晶体生长过程
晶体生长是指溶液中溶质 聚集、结晶核形成并逐渐 生长为完整晶体的过程。
2 影响晶体生长的因素
温度、溶液浓度、溶质的 性质、生长条件等因素会 影响晶体的尺寸和形态。
3 晶体生长的影响
晶体生长对晶体品质、生 长速率、晶体结构等都有 重要影响。
沉淀平衡
第6章 沉淀溶解平衡
AgCl 在KNO3溶液中的溶解度(25℃ )
3)介质酸度对沉淀生成的影响
① 难溶氢氧化物 ②难溶弱酸盐
[例6-4]假设溶液的Fe3+浓度为0.01mol/L,则开始 生成Fe(OH)3沉淀的pH是多少?沉淀完全的pH是多 少? (K spθ(Fe(OH)3)=2.8×10-39)
1) Fe(OH)3 (s) = Fe3+ (aq)+ 3OH- (aq)平衡时有 K spθ=[c(Fe3+)/cθ][c(OH-)/cθ]3 2)开始生成沉淀时的c(Fe3+)= 0.01mol/L 3)沉淀完全时的 c(Fe3+)= 10-6 mol/L
[例6-2]50mL 含Ba2+ 0.01mol/L的溶液与30mL 0.02mol/LNa2SO4溶液混合,是否生成BaSO4沉淀,反应后溶 液中Ba2+浓度为多少? (已知Kspθ(BaSO4)=1.1×10-10) [解]混合后,c(Ba2+)=0.00625mol/L, c(SO42- )=0.0075mol/L Q=[c(Ba2+)/cθ][c(SO42- )/cθ]= 4.7×10-5 > Kspθ 有沉淀生成 设平衡时溶液中Ba2+的浓度为x BaSO4 (s) = Ba2+ (aq) +SO42- (aq) 平衡时Kspθ =[c(Ba2+)/cθ][c(SO42- )/cθ] = x[0.0075-(0.00625-x)]= 1.1×10-10 x=8.8 ×10-8 mol/L
θ
化合物 FeS Hg2Cl2 Hg2Br2 Hg2I2 Mg(OH)2 MnS PbCO3 PbCrO4 Pb(OH)2 PbSO4 PbS ZnS Zn(OH)2
第6章沉淀溶解平衡
例: 将0.2mol· -1MgCl2与 L ⑴ 0.2mol· -1氨水等体积混合,是否有 L Mg(OH)2 沉淀生成?
⑵ 0.2mol· -1氨水----0.2mol· L L-1NH4Cl缓冲溶液 等体积混合,是否有Mg(OH)2沉淀生成? ⑶ 0.2mol· -1NH4Cl等体积混合,是否有 L Mg(OH)2 沉淀生成?
K sp,BaSO4
Ba2+ + SO42 x x + 0.01
1.08 10-10 x= = = 1.08 10-8 0.010 0.010
6.2.2 盐效应
沉淀平衡体系中加入其它易溶强电解质后,增大 溶液的离子强度,使沉淀的溶解度增大的现象
所加离子浓度越大,盐效应越大 组成难溶盐的离子电荷越高,盐效应越大
温度
酸度
外因
物质按溶解度分类
s > 1 g/100 g (H2O) 易溶物质 可溶物质
s = 0.1 ~ 1 g/100 g (H2O)
s = 0.01 ~ 0.1 g/100 g (H2O) s 0.01 g/100 g (H2O)
微溶物质
难溶物质
研究沉淀溶解平衡的意义
利用沉淀的生成和溶解制备所需物质和材料 进行离子的分离,除去溶液中的杂质
例: 计算BaSO4在纯水和0.010 mol·L-1 Na2SO4溶液 中的溶解度。已知 K sp,BaSO4 = 1.08 10-10 解: 在纯水中:
2K sp,BaSO = [Ba 2+ ][SO4 ]
4
s = K sp,BaSO4 =1.0410-5 mol.L-1
第六章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡
四、软硬酸碱理论
软硬酸碱(HSAB)由1963年美国化学家
皮尔逊(Pearson R G)根据Lewis酸碱
理论和实验观察而提出。皮尔逊把路易斯 酸碱分成软硬两大类,即硬酸、软酸、硬 碱、软碱。
第二节 弱酸、弱碱的解离平衡
一、共轭酸碱对的 K 1.水的质子自递反应
Θ a 与
K
Θ b 的关系
Ө
由于c0/ KbӨ ≫ 400,同时可认为 0.20+x ≈ 0.20 , 0.10-x ≈0.10 。故平衡常数表达式变为:
0.20 x Ka 0.10
Ө
0.10 Ka 0.10 1.8 10 x 0.20 0.20
Ө
5
9.0 10
6
即 [H+]=9.0×10–6 mol· –3 dm
Θ Θ
[ceq (NH3 )/c ][ceq (H )/c ] ceq (NH )/c
4 Θ
5.7 10
10
(2)一元弱碱的解离 、的共轭碱分别 为、,它们与水的反应及相应的值如下:
NH3 H 2O
K Θ(NH3 ) b
NH OH
4
[ceq (NH )/cΘ][ceq (OH )/cΘ] 4 ceq (NH3 )/cΘ
1.
酸碱的解离及解离平衡常数
( 1) 一元弱酸的解离平衡
醋酸 CH3COOH (经常简写做 HAc) 溶液中存 在着平衡:
HAc + H2O 或: H3O+ + Ac-
HAc
H+ + Ac-
其平衡常数表达式可写成:
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第6章沉淀——溶解平衡一. 选择题1.已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中,c (Ca2+)=2.0×10-6 mol·L-1, c (PO43-)=2.0×10-6 mol·L-1, 则Ca(PO4)2的KӨsp为( )A.2.0×10-29B.3.2×10-12C.6.3×10-18D.5.1×10-272.已知KӨsp(CaF2)=1.5×10-10, 在0.2501L mol·L-1的Ca(NO3)2溶液中能溶解CaF2( )A. 1.0×10-5gB. 3.8×10-4gC. 2.0×10-5gD. 1.0×10-4g3.已知在CaCO3(KӨsp=4.9×10-9)与CaSO4(KӨsp=7.1×10-5)混合物的饱和溶液中,e(SO42-)=8.4×10-3 mol·L-1,则CaCO3的溶解度为( )A. 7.0×10-5 mol·L-1B. 5.8×10-7 mol·L-1C. 8.4×10-3mol·L-1D. 3.5×10-5 mol·L-14.已知KӨsp(Ag2SO4)=1.8×10-5, KӨsp(AgCl)=1.8×10-10, KӨsp(BaSO4)=1.8×10-10, 将等体积的0.0020 mol·L-1 Ag2SO4与2.0×10-6 mol·L-1的BaCl2的溶液混合,将会出现( )A. BaSO4沉淀B. AgCl 沉淀C. AgCl和BaSO4沉淀D.无沉淀5.已知AgPO4的KӨsp为8.7×10-17,其溶解度为( )A. 1.1×10-4mol·L-1B. 4.2×10-5 mol·L-1C. 1.2×10-8 mol·L-1D. 8.3×10-5 mol·L-16.下列有关分步沉淀的叙述中正确的是( )A.溶度积小者一定先沉淀出来B.沉淀时所需沉淀试剂浓度小者先沉淀出来C.溶解度小的物质先沉淀出来D.被沉淀离子浓度大的先沉淀7. SrCO3在下列试剂中溶解度最大的是 ( )A.0.10mol·L-1HAcB.0.10mol·L-1Sr(NO3)2C.纯水D. 0.10mol·L-1Na2CO3 8欲使CaCO3在水溶液中溶解度增大,可以采用的方法是( ) .A.1.0mol·L-1 Na2CO3 B.加入2.0mol·L-1 NaOHC. 0.10mol·L-1CaCl2D.降低溶液的PH值9向饱和AgCl溶液中加水,下列叙述中正确的是( )A. AgCl的溶解度增大 B AgCl的溶解度、K sp均不变C AgCl的K sp增大D AgCl溶解度增大10已知K(ZnS)=2×10-2。
在某溶液中Zn2+的浓度为0.10 mol·L-1,通入H2S 气体,达到饱和c(H2S)=0.10 mol·L-1, 则ZnS开始析出时,溶液的PH值为( )A. 0.51B. 0.15C. 0.13D. 0.4511将等体积的0.20 mol·L-1的MgCl2溶液与浓度为4.0 mol·L-1的氨水混合,混合后溶液中c(Mg2+)为混合前浓度的多少倍(已知K(Mg(OH)2=5.1×10-12)( )A.1.54×10-3 B 9.7×10-4 C. 1.54×10-4 D. 6.86×10-412为除去PbCrO4中的SO42-杂质,每次用100 mL去离子水洗涤,一次作三次洗涤后PbCrO4的损失分别是( )A.1.7mg, 5.1mgB..017mg, 0.051mgC..17mg, 3.4mgD..17mg, 5.1mg13. 已知298K下K( PbCl2 ) = 1.6 ´ 10-5,则此温度下,饱和PbCl2溶液,c (Cl -)为()A 3.2×10-2 mol·L-1B 2.5×10-2 mol·L-1C 1.6×10-2 mol·L-1D 4 .1×10-2 mol·L-114.已知K( AB2 ) = 4.2 ´ 10-8,K( AC ) = 3.0 ´ 10-15。
在AB2、AC 均为饱和的混合溶液中,测得c ( B - ) = 1.6 ´ 10-3 mol ·L -1,则溶液中c ( C - )为()A 1.8×10-13 mol·L -1B 7.3 × 10-13 mol·L -1C 2.3 mol·L -1D 3 .7 mol ·L -1。
二、判断1.一定温度下,Ag Cl 的饱和水溶液中,[ c ( Ag+ ) / cӨ]和[ c ( Cl- ) / cӨ ] 的乘积是一个常数。
( )2.任何Ag C l 溶液中,[ c ( Ag+ ) / cӨ]] 和[ c ( C l - ) / cӨ] 的乘积都等于K spӨ (Ag Cl )。
()3、Ag 2C rO4的标准溶度积常数表达式为:K spӨ ( Ag 2 C rO 4 ) = 4 [ c ( Ag+ ) / cӨ]2· [ c ( C r O42- ) / cӨ]。
()4、难溶电解质的K spӨ是温度和离子浓度的函数。
()5、已知K spӨ ( Zn CO 3 ) = 1.4 ×10-1 1,K spӨ ( Zn (O H ) 2 ) = 1.2 ×10-17,则在Zn (OH) 2饱和溶液中的c ( Zn2+ ) 小于Zn CO3饱和溶液中的c ( Zn 2 + ) 。
()三. 填空题1. PbSO4和KӨsp为1.8×10-8, 在纯水中其溶解度为()mol·L-1; 在浓度为1.0×10-2 mol·L-1的Na2SO4溶液中达到饱和时其溶解度为()mol·L-1。
2.在AgCl, CaCO3, Fe(OH)3, MgF2,ZnS这些物质中,溶解度不随pH值变化的是()。
3. 同离子效应使难溶电解质的溶解度();盐效应使难溶电解质的溶解度()。
4. AgCl, AgBr, AgI在2.0mol·L-1 NH3·H2O的溶解度由大到小的顺序为()。
5. 2[Ag(CN)2](aq)+S2-(aq)=Ag2S(s)+4CN-(aq)的的标准平衡常数KӨ值为()。
(Ag2S的KӨsp=6.3×10-50)四计算题1. 根据AgI的溶度积,计算:(1)AgI在纯水中的溶解度(g·L- 1)(2)在0.0010mol·L-1KI溶液中AgI的溶解度(g ·L-1)(3)在0.010 mol·L-1AgNO3溶液中AgI的溶解度(g·L-1)2 将1.0mL的1.0 mol·L-1的Cd(NO3)2溶液加入到1.0L的5.0 mol·L-1氨水中,将生成Cd(OH)2还是[Cd(NH3)4]2+?通过计算说明之。
参考答案一、单选题二、 判断题1√ 2. ×;3. ×;5.×; 5. √;三:填空题:1.1.3×10-4 2.682. AgCl3. 降低,增大4.AgCl AgBr AgI5. 2.6×108四.计算题解 (1) AgI(s)––Ag +(aq)+I -(aq)平衡时c B / c x xK (AgI) = [c (Ag+)/ c [c (I-)/ c] = x 2 x 2=8.3×10-17 x=9.1×10-9S1 (AgI) = 234.77g·mol-1×9.1×10-9 mol·L-1 =2.1×10-6 g·L-1(2) AgI (s)––Ag+(aq) + I-(aq)平衡时C B/ c x 0.0010+ xK (AgI) = x(0.0010+x)= 8.3×10-170010+x≈0.0010, x=8.3×10-14S2 (AgI) = 234.77g·mol-1×8.3×10-14 mol·L-1 =1.9×10-11 g·L-1(3) AgI(s)––Ag+ (aq) + I- (aq)平衡时C B/ c0.0010+ x xK (AgI) = (0.0010+x) x = 8.3×10-170.010+x≈0.010 x=8.3×10-15S2 (AgI) = 234.77g·mol-1×8.3×10-15 mol·L-1 =1.9×10-12 g·L-1(2)解查得K (Cd(OH)2)= 5.3×10-15, K (Cd(NH3)42+)=2.78×107。
Cd(NO3)2溶液与氨水混合后,c(Cd2+)==1.0×10-3 mol·L-1c(NH3)==5.0 mol·L-1先假设Cd2+全部与NH3(aq)反应生成[Cd(NH3)4]2+(aq): Cd2+(aq) + 4NH3(aq)––– [Cd(NH3)4]2+(aq)平衡时C B/ c x 5.0-4×1.0×10-3+4x 1.0×10-3-xK (Cd(NH3)42+)= 1.0….= 2.78×107X=5.8×10-14, c(Cd2+)=5.8×10-14 mol·L-1再由NH3(aq)的解离平衡求c(OH-):NH3(aq)+ H2O(I)–––NH4+(aq) + OH-(aq)平衡时C B/ c 5.0-y y yK (NH3)==1.8×10-5x = 9.5×10-3 c (OH-) = 9.5×10-3 mol·L-1J=[c(Cd2+)/c ][ c(OH-)/c ]2=5.8×10-14×(9.5×10-3)2=5.2×10-18< K (Cd(OH)2)所以,无Cd(OH)2沉淀生成,Cd (Ⅱ) 以[Cd(NH3)4]2+形式存在。