无机化学 沉淀溶解平衡
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无机化学课件PPT-沉淀溶解平衡
Fe(OH)2 Fe(OH)3
FeS Hg2Cl2 Hg2Br2 Hg2I2
HgS PbCl2 PbCO3 PbCrO4 PbSO4 PbS PbI2 Pb(OH)2
Ksp 4.87 10-17 2.64 10-39 1.59 10-19 1.45 10-18 5.8 10-25 4.5 10-29 4.0 10-53 1.17 10-5 1.46 10-13 1.77 10-14 1.82 10-8 9.04 10-29 8.49 10-9 1.42 10-20
若考虑PO43-离子水解，则[PO43-] S，而是:
S
[PO
3 4
]
[HPO
2 4
]
[H
2
PO
4
]
[H
3PO
4
]
[PO
3 4
]1
[H ] Ka3
[H ]2 K a2K a3
[H ]3 K a1K a2Ka3
三、溶度积规则
溶度积规则：可以通过比较沉淀溶解平衡的反应商Q和Ksp的大 小来判断难溶强电解质溶液中反应进行的方向：
沉淀溶解平衡 （Precipitation and Dissolution Equilibrium）
根据物质在水中的溶解度（S）大小，将其分为四个级别：
易溶：S > 1 g/100g H2O 可溶：S = 0.1 – 1 g/100g H2O 微溶：S = 0.01 – 0.1 g/100g H2O 难溶：S < 0.01 g/100g H2O 不存在完全不溶的化合物
解：沉淀出Ni(OH)2，则溶液中[Ni2+][OH-]2 > Ksp(Ni(OH)2) [Ni2+] = 0.01 moldm-3 最低的[OH-]浓度为 [OH-]min2 = Ksp(Ni(OH)2) /[Ni2+]
FeS Hg2Cl2 Hg2Br2 Hg2I2
HgS PbCl2 PbCO3 PbCrO4 PbSO4 PbS PbI2 Pb(OH)2
Ksp 4.87 10-17 2.64 10-39 1.59 10-19 1.45 10-18 5.8 10-25 4.5 10-29 4.0 10-53 1.17 10-5 1.46 10-13 1.77 10-14 1.82 10-8 9.04 10-29 8.49 10-9 1.42 10-20
若考虑PO43-离子水解，则[PO43-] S，而是:
S
[PO
3 4
]
[HPO
2 4
]
[H
2
PO
4
]
[H
3PO
4
]
[PO
3 4
]1
[H ] Ka3
[H ]2 K a2K a3
[H ]3 K a1K a2Ka3
三、溶度积规则
溶度积规则：可以通过比较沉淀溶解平衡的反应商Q和Ksp的大 小来判断难溶强电解质溶液中反应进行的方向：
沉淀溶解平衡 （Precipitation and Dissolution Equilibrium）
根据物质在水中的溶解度（S）大小，将其分为四个级别：
易溶：S > 1 g/100g H2O 可溶：S = 0.1 – 1 g/100g H2O 微溶：S = 0.01 – 0.1 g/100g H2O 难溶：S < 0.01 g/100g H2O 不存在完全不溶的化合物
解：沉淀出Ni(OH)2，则溶液中[Ni2+][OH-]2 > Ksp(Ni(OH)2) [Ni2+] = 0.01 moldm-3 最低的[OH-]浓度为 [OH-]min2 = Ksp(Ni(OH)2) /[Ni2+]
无机化学第7章沉淀与溶解平衡
7.2 沉淀的生成与溶解
7.2.1 溶度积规则 7.2.2 同离子效应和盐效应 7.2.3 沉淀的酸溶解 7.2.4 沉淀的配位溶解 7.2.5 沉淀的氧化还原溶解
7.2.1 溶度积规则 AmBn(s) = mAn+(aq) + nBm(aq) J = {c(An+)}m ·c{(Bm–)}n
沉淀—溶解平衡的反应商判据，即溶度积规则：
c始 (OH )
K
sp
(
Ni(OH
)2
)
co (Ni2 )
5.0 10 16 7.110 8 mol L1 0.10 pH始 ≥ 6.85
c终 (OH ) 3
K
sp
(
F
e(OH
)3
)
1.0 105
1.591011mol L1
pH终 = 3.20
所以，若控制pH = 3.20 ~ 6.85，可保证Fe3+完全沉淀，而Ni2+ 仍留在溶液中。
KspӨ = [An+]m ·[Bm–]n
KspӨ 称为溶度积常数 （solubility product constant），简
称溶度积。它反应了难溶电解 质在水中的溶解能力。
溶度积的性质
1、与难溶电解质的本性有关，即不同的难溶电解 质的Ksp不同。
2、与温度有关。手册中一般给出难溶电解质在 25ºC时的Ksp 。
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：
无机化学(三) 第四章 沉淀-溶解平衡
时，溶液中存在如下平衡：
溶解
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
结晶
平衡常数：
KsӨ(AgCl) = {ceq(Ag+)/cӨ}·{ceq(Cl-)/cӨ}
不考虑量纲时: Ks(AgCl) = ceq(Ag+)·ceq(Cl-)
当温度一定时, Ks(AgCl) 恒定, 把此平衡常数称“溶度
初始浓度: [Fe3+]=0.10/2=0.050mol/L
[NH43+]=0.20/2=0.10mol/L
加入NH3/NH43+混合液前
[NH3·H2O]=0.20/2=0.10mol/L 平衡时，根据缓冲溶液计算公式可得：
[OH-]=(Ks/0.10 )1/3 =2.98×10-13mol/L
[OH-] = Kb×[NH3·H2O]/[NH4+]
加入NH3/NH43+混合液后，
≈ Kb = 1.7×10-5 溶解
[OH-]升高，Q{Fe(OH)3}增 大，且大于Ks{Fe(OH)3} ，
Fe(OH)3(s)
Fe3+(aq)+3OH-(aq) 发生沉淀。
结晶
NH3/NH43+混合液就
那么: Q = [Fe3+] ·[OH-] 3 = 2.5×10-16 > Ks 所以: 有Fe(OH)3沉淀生成
平衡浓度(mol/L):
结晶 ns
ms
溶度积：Ks(AnBm) = (ns)n·(ms)m = nn·mm·sn+m
则有： s nm Ks (nnmm )
<例1>
25℃时,Ks(AgCl) = 1.77×10-10, Ks(Ag2CrO4) = 1.12×10-12,
无机化学-第07章-沉淀溶解平衡-2012
6
7
例： 解：
θ
计算298K CuS的溶度积Ksp
CuS的沉淀平衡式为
CuS（s）
-53.0 66.5
Cu （aq）+ S （aq）
64.8 -99.6 33.2 -14.6
-1 -1
2+
2-
∆fH -1 KJ.mol θ S -1 -1 J.K .mol
θ θ
∆rH = 64.8+33.2-(-53)=151.0 KJ.mol
溶度积规则
－－－用于判断沉淀平衡移动的方向，即van’t Hoff等 温式在沉淀溶解平衡中的应用。 离子积 Qi 难溶电解质的溶液中离子浓度的乘积
PbI2 ( s) Pb2+ (aq) 2I- (aq)
Qi = c(Pb2+) c2(I-)
AmDn(s) mAn+ + nDm平衡时： Ksp = cm(An+)cn(Dm-)
3
一、溶度积
——沉淀溶解平衡常数
溶解 Ag (aq) Cl- (aq) AgCl (s) 沉淀
初始
Ｖ溶
> Ｖ沉
平衡
Ｖ溶
＝Ｖ沉
4
在一定温度下，当沉淀和溶解速率相等时， 就达到平衡。此时所得的溶液即为该温度下的 饱和溶液，溶质的浓度即为饱和浓度。
AgCl(s) Ag (aq) Cl- (aq)
难溶电解质的沉淀溶解平衡
叶国东
1
第一节
溶度积原理
溶度积的概念 溶解度的概念 第二节 沉淀和溶解平衡
沉淀的生成 沉淀的溶解 沉淀的转化 练习
2
第一节
溶度积原理
可溶：100克水中溶解1克以上。 微溶：100克水中溶解0.01~1克。 难溶：100克水中溶解0.01克以下。
7
例： 解：
θ
计算298K CuS的溶度积Ksp
CuS的沉淀平衡式为
CuS（s）
-53.0 66.5
Cu （aq）+ S （aq）
64.8 -99.6 33.2 -14.6
-1 -1
2+
2-
∆fH -1 KJ.mol θ S -1 -1 J.K .mol
θ θ
∆rH = 64.8+33.2-(-53)=151.0 KJ.mol
溶度积规则
－－－用于判断沉淀平衡移动的方向，即van’t Hoff等 温式在沉淀溶解平衡中的应用。 离子积 Qi 难溶电解质的溶液中离子浓度的乘积
PbI2 ( s) Pb2+ (aq) 2I- (aq)
Qi = c(Pb2+) c2(I-)
AmDn(s) mAn+ + nDm平衡时： Ksp = cm(An+)cn(Dm-)
3
一、溶度积
——沉淀溶解平衡常数
溶解 Ag (aq) Cl- (aq) AgCl (s) 沉淀
初始
Ｖ溶
> Ｖ沉
平衡
Ｖ溶
＝Ｖ沉
4
在一定温度下，当沉淀和溶解速率相等时， 就达到平衡。此时所得的溶液即为该温度下的 饱和溶液，溶质的浓度即为饱和浓度。
AgCl(s) Ag (aq) Cl- (aq)
难溶电解质的沉淀溶解平衡
叶国东
1
第一节
溶度积原理
溶度积的概念 溶解度的概念 第二节 沉淀和溶解平衡
沉淀的生成 沉淀的溶解 沉淀的转化 练习
2
第一节
溶度积原理
可溶：100克水中溶解1克以上。 微溶：100克水中溶解0.01~1克。 难溶：100克水中溶解0.01克以下。
无机化学课件-沉淀溶解平衡
的乘积为一常数 。它的大小与物质的溶解度有关，反映了难 溶电解质在水中的溶解能力。
二、溶度积和溶解度的关系
【 例 3-1】AgCl 在 298K 时 的 溶 解 度 (S) 为 1.91×10-3g·L-1, 求其溶度积。
解： AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)-
已知AgCl的摩尔质量M(AgCl)为143.4g.mol-1，将AgCl的 溶解度换算成物质的量浓度为：
解释：用活度的概念
3.3 沉淀的生成
条件： IP > Ksp
【例3-5】 在20ml 0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入 20 ml 0.020mol·L-1 BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生 成？并判断 SO42- 离子是否沉淀完全？ 已知BaSO4的Ksp= 1.07×10-10 .
BaSO4 (s)
Ba 2+ +
起始浓度/mol·L-1 0.010﹣0.0010 平衡浓度/ mol·L-1 0.010﹣0.0010+ x
SO420 x
Ksp = [Ba2+][SO42-] = ( 0.0090 + x ) x ∵ x 很小 ∴ 0.0090 + x ≈ 0.0090
即 1.07×10-10 ≈ 0.0090 x ∴ x = [SO42-] ≈ 1.2×10-8 mol·L-1 沉淀完全是指离子残留量 ≤ 10-6 mol·L-1
⑴ >10-5 g ·ml-1 固体，才有浑浊现象。 ⑵ 溶液呈过饱和状态时，沉淀难于生成。
⑶ 避免沉淀剂过量
如： Hg2+ + 2I- ＝ HgI2↓(桔红) HgI2 + 2I- ＝ HgI42- (无色)
二、溶度积和溶解度的关系
【 例 3-1】AgCl 在 298K 时 的 溶 解 度 (S) 为 1.91×10-3g·L-1, 求其溶度积。
解： AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)-
已知AgCl的摩尔质量M(AgCl)为143.4g.mol-1，将AgCl的 溶解度换算成物质的量浓度为：
解释：用活度的概念
3.3 沉淀的生成
条件： IP > Ksp
【例3-5】 在20ml 0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入 20 ml 0.020mol·L-1 BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生 成？并判断 SO42- 离子是否沉淀完全？ 已知BaSO4的Ksp= 1.07×10-10 .
BaSO4 (s)
Ba 2+ +
起始浓度/mol·L-1 0.010﹣0.0010 平衡浓度/ mol·L-1 0.010﹣0.0010+ x
SO420 x
Ksp = [Ba2+][SO42-] = ( 0.0090 + x ) x ∵ x 很小 ∴ 0.0090 + x ≈ 0.0090
即 1.07×10-10 ≈ 0.0090 x ∴ x = [SO42-] ≈ 1.2×10-8 mol·L-1 沉淀完全是指离子残留量 ≤ 10-6 mol·L-1
⑴ >10-5 g ·ml-1 固体，才有浑浊现象。 ⑵ 溶液呈过饱和状态时，沉淀难于生成。
⑶ 避免沉淀剂过量
如： Hg2+ + 2I- ＝ HgI2↓(桔红) HgI2 + 2I- ＝ HgI42- (无色)
无机化学沉淀溶解平衡
无机化学沉淀溶解平衡
c o(S2 4 - O )= 6 .0 1 5- .4 0 0 0 4.0 0 = 4 .8 1- 4 0 mL o - 1 c o (B 2 + )a = 0 .0 5 .1 0 1 0 .0 0 = 2 .0 1- 3 0 m L o - 1
J= { co(S2 4 O -)} co({ B2 + a )}
思考题：求 Ca (PO ) s 的 无机3化学沉淀溶4解平2衡 与 K sp 间的关系
参考答案 s = 5 K sp 108
无机化学沉淀溶解平衡
分子式 溶度积
AgCl 1.8 ? 10-10
AgBr
5.0 ? 10-13
AgI
8.3 ? 10 -17
Ag2CrO4 1.1? 10-12
溶解度/ mol ?L-1 1.3? 10-5 7.1? 10-7 9.1? 10-10
c(Ba2+ )
或
c(CO
23
)
J
J > K sp 促使
BaCO3的生成。
无机化学沉淀溶解平衡
例题：25℃时，晴纶纤维生产的某种溶液中， c(SO24-) 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(SO24-) 是多少？
若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。
无机化学沉淀溶解平衡
无机化学沉淀溶解平衡
PbCrO4(s)
例： BaCO3(s) Ba2+ (aq)+ CO32-(aq)
① 加酸 2+ H +C3 2- O H 2O +C2O
c o(S2 4 - O )= 6 .0 1 5- .4 0 0 0 4.0 0 = 4 .8 1- 4 0 mL o - 1 c o (B 2 + )a = 0 .0 5 .1 0 1 0 .0 0 = 2 .0 1- 3 0 m L o - 1
J= { co(S2 4 O -)} co({ B2 + a )}
思考题：求 Ca (PO ) s 的 无机3化学沉淀溶4解平2衡 与 K sp 间的关系
参考答案 s = 5 K sp 108
无机化学沉淀溶解平衡
分子式 溶度积
AgCl 1.8 ? 10-10
AgBr
5.0 ? 10-13
AgI
8.3 ? 10 -17
Ag2CrO4 1.1? 10-12
溶解度/ mol ?L-1 1.3? 10-5 7.1? 10-7 9.1? 10-10
c(Ba2+ )
或
c(CO
23
)
J
J > K sp 促使
BaCO3的生成。
无机化学沉淀溶解平衡
例题：25℃时，晴纶纤维生产的某种溶液中， c(SO24-) 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(SO24-) 是多少？
若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。
无机化学沉淀溶解平衡
无机化学沉淀溶解平衡
PbCrO4(s)
例： BaCO3(s) Ba2+ (aq)+ CO32-(aq)
① 加酸 2+ H +C3 2- O H 2O +C2O
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.
例： AgCl（s）
Ag + + Cl –
初始 v溶 > v沉
平衡 v溶 ＝ v沉 2
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本章目录 总目录
无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
Ksθp= [Ag+]r[Cl -]r
Ksθp 称为难溶电解质的沉淀溶解平衡
常数，简称溶度积。
一般难溶电解质：
AmDn(s)
mAn+(aq) + nDm-(aq)
溶度积规则：
Qc < Ksθp , 无沉淀生成，加入沉淀可溶解。 Qc > Ksθp ，有沉淀生成。 Qc = Ksθp，平衡态，既无沉淀生成，也不能
溶解沉淀
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15 本章目录平衡
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16 本章目录 总目录
无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
S 5 Ksp 108
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7 本章目录 总目录
无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡 溶度积反映了物质的溶解能力，但只有同
种类型的难溶电解质才能直接从Ksp 的大小来 比较它们的溶解度S大小。
对于不同类型的难溶电解质不能简单地直 接用Ksp 比较作结论，而要通过计算其溶解度 S才能确定。
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A2+ (aq) + 2D–(aq)
S
2S
Ksθp = [A2+]r[D –]r2= S(2S)2 = 4S 3
S
3
K
θ sp
4
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5 本章目录 总目录
无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
3. AD3或A3D型 (如 Fe(OH)3 、Ag3PO4)
《无机化学》第3版 宋天佑 第9章 沉淀溶解平衡
本章中溶解度用 s 表示，其意义 是实现沉淀溶解平衡时，溶解掉的某 物质的体积摩尔浓度。
s 和 Ksp 从不同侧面描述了物 质的同一种性质 —— 溶解性。
尽管二者之间有根本的区别， 但其间会有必然的数量关系。
例 9. 1 已知 AgCl 的 Ksp = 1.8 10－10 求 AgCl 在水中的溶解度 s。
9. 2 沉淀生成的计算与应用
根据溶度积原理，当 Qi > Ksp 时，将生成沉淀。
例 9－4 向 1.0 10－2 mol•dm－3 的 CdCl2 溶液中通入H2S气体，求 （1）开始有 CdS 沉淀生成时的 c（S2－）； （2）Cd2+ 沉淀完全时的 c（S2－）。
已知 Ksp（CdS）= 10－27
Hg2SO4，PbCl2，CaSO4 等 但是由于这些物质的式量很大， 所以其饱和溶液的体积摩尔浓度相当 小，故这些化合物仍作为难溶性化合 物在本章中讨论。
9. 1 溶度积常数
9. 1. 1 沉淀溶解平衡的实现
1. 动态平衡状态 把固体 AgCl 放到水中，它将 与水分子发生作用。
H2O 是一种极性分子，一些 水分子的正极与固体表面上的 Cl－ 阴离子相互吸引，而另一些水分子 的负极与固体表面上的 Ag+ 阳离子 相互吸引。
K = c（Ag+）c（Cl－） 由于方程式左侧是固体物质， 不写入平衡常数的表达式。
故 K 的表达式是乘积形式。 所以沉淀溶解平衡的平衡常数 K 称为溶度积常数，写作 Ksp。
关于平衡常数的规定和平衡常 数的性质，对于 Ksp 均适用。
应该指出，严格讲 Ksp 是平衡 时的活度之积。
Ksp = a（Ag+）a（Cl－）
9. 1. 5 同离子效应对溶解度的影响
s 和 Ksp 从不同侧面描述了物 质的同一种性质 —— 溶解性。
尽管二者之间有根本的区别， 但其间会有必然的数量关系。
例 9. 1 已知 AgCl 的 Ksp = 1.8 10－10 求 AgCl 在水中的溶解度 s。
9. 2 沉淀生成的计算与应用
根据溶度积原理，当 Qi > Ksp 时，将生成沉淀。
例 9－4 向 1.0 10－2 mol•dm－3 的 CdCl2 溶液中通入H2S气体，求 （1）开始有 CdS 沉淀生成时的 c（S2－）； （2）Cd2+ 沉淀完全时的 c（S2－）。
已知 Ksp（CdS）= 10－27
Hg2SO4，PbCl2，CaSO4 等 但是由于这些物质的式量很大， 所以其饱和溶液的体积摩尔浓度相当 小，故这些化合物仍作为难溶性化合 物在本章中讨论。
9. 1 溶度积常数
9. 1. 1 沉淀溶解平衡的实现
1. 动态平衡状态 把固体 AgCl 放到水中，它将 与水分子发生作用。
H2O 是一种极性分子，一些 水分子的正极与固体表面上的 Cl－ 阴离子相互吸引，而另一些水分子 的负极与固体表面上的 Ag+ 阳离子 相互吸引。
K = c（Ag+）c（Cl－） 由于方程式左侧是固体物质， 不写入平衡常数的表达式。
故 K 的表达式是乘积形式。 所以沉淀溶解平衡的平衡常数 K 称为溶度积常数，写作 Ksp。
关于平衡常数的规定和平衡常 数的性质，对于 Ksp 均适用。
应该指出，严格讲 Ksp 是平衡 时的活度之积。
Ksp = a（Ag+）a（Cl－）
9. 1. 5 同离子效应对溶解度的影响
大学无机化学第九章沉淀溶解平衡概要
AgCl(s)
-3
Ag (aq) + Cl (aq)
－ 2 10
+
-
Ksp ( AgCl ) [ Ag ][Cl ] S 1.80 10
例：25oC，已知Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12，求S(Ag2CrO4) g· L-1
解：
平衡 -1 mol L 浓度
Ag2 CrO4 (s)
第九章
沉淀溶解平衡
9-1 溶度积常数
9-2 沉淀的生成条件
9-3 分步沉淀 9-4 影响沉淀溶解平衡的因素 9-5 沉淀的溶解与转化
9-1 溶度积常数 一、 难溶电解质沉淀溶解平衡的建立
AgCl
BaSO4
H：δ+ O：δ−
V溶解 ＝ V沉淀，固相和液相平衡，饱和溶液中 有关离子的浓度不再随时间的变化而发生变化。
[CO32 ] ，Q ，Q Ksp
② 加 BaCl2 或 Na2CO3
BaCO3 溶解
[Ba] 或[CO32 ] ，Q ，Q Ksp BaCO3 生成
通过控制溶液中有关离子的浓度达到生成沉淀 或溶解沉淀的目的。
例：将等体积的浓度为 410-3 mol· L－1的硝酸银水溶 液与410-3 mol· L－1的铬酸钾水溶液混合，有无铬酸 银沉淀产生？Ksp = 1.1210-12 解：等体积混合后： [ Ag ] [CrO42 ] 2 103 mol L1
Q = Ksp， 平衡，饱和溶液 Q < Ksp， 正向移动，无沉淀析出/沉淀溶解
溶度积原理示意图
溶度积原理应用
思考：
BaCO3溶液中加酸或加BaCl2 或 Na2CO3溶液怎样变化？
BaCO3 (s)
-3
Ag (aq) + Cl (aq)
－ 2 10
+
-
Ksp ( AgCl ) [ Ag ][Cl ] S 1.80 10
例：25oC，已知Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12，求S(Ag2CrO4) g· L-1
解：
平衡 -1 mol L 浓度
Ag2 CrO4 (s)
第九章
沉淀溶解平衡
9-1 溶度积常数
9-2 沉淀的生成条件
9-3 分步沉淀 9-4 影响沉淀溶解平衡的因素 9-5 沉淀的溶解与转化
9-1 溶度积常数 一、 难溶电解质沉淀溶解平衡的建立
AgCl
BaSO4
H：δ+ O：δ−
V溶解 ＝ V沉淀，固相和液相平衡，饱和溶液中 有关离子的浓度不再随时间的变化而发生变化。
[CO32 ] ，Q ，Q Ksp
② 加 BaCl2 或 Na2CO3
BaCO3 溶解
[Ba] 或[CO32 ] ，Q ，Q Ksp BaCO3 生成
通过控制溶液中有关离子的浓度达到生成沉淀 或溶解沉淀的目的。
例：将等体积的浓度为 410-3 mol· L－1的硝酸银水溶 液与410-3 mol· L－1的铬酸钾水溶液混合，有无铬酸 银沉淀产生？Ksp = 1.1210-12 解：等体积混合后： [ Ag ] [CrO42 ] 2 103 mol L1
Q = Ksp， 平衡，饱和溶液 Q < Ksp， 正向移动，无沉淀析出/沉淀溶解
溶度积原理示意图
溶度积原理应用
思考：
BaCO3溶液中加酸或加BaCl2 或 Na2CO3溶液怎样变化？
BaCO3 (s)
无机化学03 沉淀-溶解平衡
类型 AB A2B AB2
难溶电解质 AgCl Ag2CrO4 Mg(OH) 2
S(mol· -1) L 1.33×10-5 6.54×10-5 1.12×10-4
Ksp 1.77×10-10 1.12×10-12 5.67×10-12
结论:
对于相同类型难溶电解质，其溶解度 S 可以直接 与 溶度积Ksp比较; Ksp ↑, S↑. 对于不同类型难溶电解质，其溶解度 S 不能直接 与 溶度积Ksp比较。
溶解熵变也包括两部分，晶格熵和水合熵。其中晶格 熵大于0，水合熵小于0，溶解熵变是增加还是减小，取决 于二者的相对大小。
一、 溶度积常数
（1）溶度积 solubility product
溶解和沉淀速率相同时，建立起了难溶电解质与 水中的离子之间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。 注意，只有在饱和溶液中才存在这个动态平衡。 溶解 BaSO4(s) 沉淀
(2) 设Ag2CrO4的溶解度为S2（mol · -3),则： dm Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
平衡
2S2
2 3
S2
Ksp (2S2 ) S2 4S2
S2 1.31104 mol L1
虽然 Ksp,AgCl ＞ Ksp, Ag2CrO4 ，但 SAgCl ＜S Ag2CrO4
Note：当Qc稍大于Ksp时，理论上应该产生沉淀，
但我们却观察不到沉淀，WHY？ 原因：a. Qc不是按活度a，而是按浓度C计算的，
a＜C，则Qc ＜Ksp
b. 过饱和现象
c. 人眼观察能力有限，沉淀物≥1.0×10- 5 g/L
时，肉眼才能感觉到浑浊现象
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
无机化学-沉淀-溶解平衡
7.2 沉淀的生成
一、溶度积规则 针对于： 针对于： J = AmBn(s)=mAn++nBmm n n+) m-) C(A C(B m+n Ө C
∆rGm=RTln
J KӨ
J< Ksp Ө， ∆rGm <0，反应正向进行，沉淀溶解 ，反应正向进行， J=KspӨ， ∆rGm =0，反应处于平衡状态 ， J> KspӨ， ∆rGm > 0，反应逆向进行，沉淀生成 ，反应逆向进行， 应用溶度积规则， 应用溶度积规则，我们可以直接判断沉淀能否生成或溶解
盐溶液中含有少量Cu 杂质， 例5 在0.1mol·L-1Co2+盐溶液中含有少量 2+杂质，应用硫化物 沉淀法除去Cu 的条件是什么？ 沉淀法除去 2+的条件是什么？ 已知kspӨ(CoS)=4.0×10-21； kspӨ(CuS)=6.3×10-36 已知 × × 解： C(H+)<
θ
＋沉淀完全，溶液中H 满足： Cu2＋沉淀完全，溶液中 +满足：
溶解过程：BaSO4（s）→Ba2+(aq) + SO42-(aq) 溶解过程： （ ） 沉淀过程： 沉淀过程：Ba2+ (aq) + SO42-(aq)→BaSO4(s)
在含有固体难溶电解质的饱和溶液中，存在难溶电解质与由它离解产生的 在含有固体难溶电解质的饱和溶液中， 离子之间的平衡： 离子之间的平衡： BaSO4(s)=Ba2+(aq)+SO42-(aq) 沉淀-溶解平衡 沉淀 溶解平衡
θ θ
溶液中H 满足： 溶液中 +满足：0. 19mol·L-1<C(H+)<4.8×104mol·L-1 ×
无机化学 05-2沉淀溶解平衡
AgCl Ksp S/mol·L-1 1.77×10-10 × 1.33×10- 5 ×
Ag2CrO4 1.12×10-12 × 6.54×10- 5 ×
Mg(OH)2 o Log 5.61×10-12 × 1.12×10- 4 ×
结论： 结论： 1. 难溶电解质的溶解度和溶度积可以通过公式相互 换算； 换算； 2. 对于相同类型的难溶电解质，溶解度越大，溶度 对于相同类型的难溶电解质，溶解度越大， 积越大； 积越大； 3. 对于不同类型的难溶电解质，必须经过计算来比 对于不同类型的难溶电解质， 较。
3
南京医科大学药学院
许贯虹
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沉淀的生成与溶解
对难溶物来说, 在它的饱和溶液中存在多相离子平衡 多相离子平衡. 对难溶物来说, 在它的饱和溶液中存在多相离子平衡.
Ba2+ SO42-
一定T 一定 时: BaSO4(s)
溶解 沉淀
BaSO4(aq)
4
溶解 沉淀
Ba2+(aq) + SO42-(aq)
24
南京医科大学药学院
AaBb(s) aAn+ (aq) + bBm- (aq)
平衡时
S
aS
bS AB: Ksp = S2
单位： 单位：mol·L－1
Ksp = (aS)a (bS)b
Ksp a ⋅b
a
15
S = a+b
b
A2B/AB2: K = 4S3 sp A3B/AB3: Ksp = 27S4
许贯虹
Logo 溶解（ 沉淀(precipitation) 溶解（dissolution）&沉淀 ） 沉淀
无机化学第八章 沉淀-溶解平衡
在含I-和Cl-的溶液中，逐滴加入AgNO3： Ag I- AgI (淡黄色，Ksp 8.521017 )
一定量AgNO3后 Ag Cl- AgCl (白色，Ksp 1.771010)
【例2】设溶液中Cl-、CrO42-离子浓度均为0.0010 mol/L。 若逐滴加入AgNO3溶液，哪一种离子先产生沉淀？已知
= (1.12×10-12／0.001)1/2 = 3.3×10-5 mol/L ∴ AgCl先沉淀。
沉淀转化
思考与讨论
沉淀转化现象：由一种沉淀转化成另一种沉淀的过程
他的实质是什么？
AgCl(Ksp=1.8×10-10) AgI(Ksp=8.5×10-17) Ag2S(Ksp=6.3×10-50) 分析沉淀转化的方向
溶度积规则
通过控制离子浓度， 使沉淀生成或溶解
Q ＞ Ksp 过饱和溶液， 将析出沉淀
Q = Ksp 饱和溶液，沉淀 -溶解平衡状态
Q ＜ Ksp 未饱和溶液， 沉淀发生溶解
沉淀的生 成和溶解
石灰石 CaCO3
溶洞的形成
Ca2+ + CO32H2O + CO2
2HCO3-
陕西商洛柞水县柞水溶洞
沉
淀
-
溶 解 平
第 八 章
衡
观看 视频
难溶电解质 的溶度积
概念： 溶解度
在一定温度下，某固态物质在100g 溶剂中达到饱和状态时所溶解的质 量，叫做这种物质在这种溶剂中的 溶解度。
在水中绝对不溶的物质是不存在的，任何难
溶电解质在水中都会溶解，存在一个 沉淀—溶解的平衡。
0.1g/100g
AgCl溶解平衡的建立
Ksp=1.1×10-10mol2/L2 Ksp=5.1×10-9mol2/L2
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+
无机化学第三章 沉淀溶解平衡
一、难溶电解质的溶解度和溶度积
1. 溶度积常数
BaCO3(s)
BaCO3
溶解 沉淀
Ba2+ + CO322+ 2−
当υ溶 = υ沉时
2+ 2−
[Ba ] ⋅ [CO 3 ] =K [BaCO3 ]
[Ba ] ⋅ [CO 3 ] = K ⋅ [BaCO3 ] = K sp
K sp
2+
溶度积常数，大小与S(溶解度)有关， 是T的函数
c 0.100 Q = = 5.68 × 103＞400 K b 1.75 ×10 −5
= 1.32 ×10 −3 [OH ] = K b c = 1.75 ×10 × 0.10
−
−5
( mol·L-1)
又∵ [Mg2+]·[OH-]2 = 1.0×10-3×(1.32×10-3)2 = 1.75×10-9 1.75×10-9 ＞K sp {Mg (OH) 2 } ∴有Mg(OH)2↓产生
先↓的离子↓完全，后↓的离子留在溶液中 计算出pH范围
MS
M 2+ + S2-
Ksp(MS) = [M2+]·[S2-] ∴↓时，[S2-] 不同。
K sp (MS) [M ]
2+
∵Ksp(MS)不同， 沉淀开始时：
2−
[S ]min ＞
······⑴
[S 2 − ] 与 [ H + ] 的关系
H2S
Ba3(PO4)2(s)
K sp = [Ba ] ⋅ [PO 4 ]
2+ 3
2. 溶解度和溶度积的换算
例1： 25℃时，AgCl在水中的溶解度为0.00192g·L-1， 试求该温度下的溶度积？（M(AgCl)=143.4g/mol）
无机化学：chapter 7 沉淀溶解平衡
= 55.66kJmol-1
lgK
θ sp
(AgCl)
r Gmθ 2.303RT
55.66 1000 9.7549 2.303 8.314 298
K
θ sp
(AgCl)
1.76 1010
4.溶度积规则 solubility product principle
AmBn (s)
mAn+(aq) +n Bm-(aq)
例1. 已知298.15K时AgCl的溶解度为1.91×10 -3
g
.L-1，求其
K
θ sp
。
解： M(AgCl) 143.4g mol 1
s(AgCl ) 1.91 103 1.33 105 mol L1 143.4
又 AgCl
Ag Cl
ss
Kθ sp
c(Ag ) c(Cl )
1.同类型的难溶电解质，相同温度时，溶解度的
大小可用
K
θ sp
比较，
K
θ sp
大，则s大。
2.不同类型的难溶电解质，相同温度时，溶解度
的大小不能用 Ksθp比较其大小, 只能用s来比较。
3. Kspθ值的确定方法:
① 实验测定各离子的平衡浓度或溶解度
② 由热力学数据计算
rGmθ 2.303RT lg K θ
rGm
rGmθ
RT
ln Q
RT
ln
Q Kθ
Q RT ln Ksθp
Q = cm (An+). cn (Bm-)
离子积
溶度积规则
（1）Q
<
K
θ时，
sp
不饱和溶液，无沉淀生
成；若有沉淀存在，沉淀将会溶解 ,
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无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
[OH ]r = 0.1× 1.78 × 10 = 1.33 × 10
-
5
3
cr (Mg2+) cr2 (OH-)= 0.1×(1.33×10-3 )2 × × = 1.78×10-7 × Qc > K θ [Mg(OH)2] sp 沉淀生成. 有Mg(OH)2 沉淀生成
9 上一页 下一页 本章目录 总目录
无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
θ sp
例:298K时,Ag2CrO4的 K 时 计算其溶解度S. , 计算其溶解度 . 解:
θ K sp
=1.1×10-12 ×
S=
3
4
=
3
1.1× 10-12 = 6.5 ×105 mol L-1 4
比较: 比较: S(AgCl) < S(Ag2CrO4)
S=
4
K
θ sp
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27
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无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡 4. A2D3或A3D2型 (如 Ca3(PO4)2 ) A3D2(s) 溶解度: 溶解度:
2+ 3 r
3A2+ + 2D33S 2S
3 2 5
S
3 2 r
K sp = [ A ] × [ D ] = (3S ) × (2S ) = 108S
无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
溶度积规则: 溶度积规则:
θ Qc < K sp , 无沉淀生成,加入沉淀可溶解. 无沉淀生成,加入沉淀可溶解. θ Qc > K sp ,有沉淀生成. 有沉淀生成.
θ Qc = K sp,平衡态,既无沉淀生成,也不能 平衡态,既无沉淀生成, 溶解沉淀
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NaCl → Na+ + ClKNO3 → K+ + NO3-
无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
8.2
沉淀的生成和溶解
θ 8.2.1 沉淀的生成(Qc > K sp ) 沉淀的生成(
例:0.004 molL-1 AgNO3 与 0.004 molL-1 等体积混合,有无Ag K2CrO4等体积混合,有无 2CrO4沉 θ 淀生成? 淀生成?(Ag2CrO4的 K sp =1.1 ×10-12) 解: 2Ag+ + CrO42Ag2CrO4 Qc = cr2 (Ag+) cr ( CrO42- )= (0.002)3 = 8×10-9 ×
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无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
时溶解了1.92×10-3 例:已知AgCl在298K时溶解了 已知 在 时溶解了 × θ -1,计算其 gL K sp . 的摩尔质量= 解: AgCl的摩尔质量 143.4 g mol-1 的摩尔质量 S = 1.92×10-3/143.4 × = 1.34 ×10-5 (molL-1) θ × K sp = S 2 = 1.8×10-10
无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
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无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
8.1.4 影响沉淀溶解平衡的因素
1,同离子效应和盐效应 , AgCl(s) = Ag + + Cl – ) 加入NaCl, 加入 若加入KNO3, 若加入 2,酸效应 , 3,配位反应 , 4,氧化还原反应 ,
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无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
8.1.2 溶度积与溶解度的关系
溶解度(S): 溶解度 :一升溶液中所溶解溶质的物质的 量纲: 量.量纲:molL-1. ( g/100g H2O ) 1. AD型(如AgCl,AgI,CaCO3) 型如 , , AD (s) A+ (aq) + D–(aq) 溶解度: 溶解度: S S θ K sp =[A+ ]r[D–]r = S 2
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Kspθ = 2.4×10-5 ×
无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
8.2.2 分步沉淀
相同浓度的 在 相同浓度 的 Cl- , Br- , I- 的溶液中逐 滴加入AgNO3 溶液 , AgI最先沉淀, 其次是 溶液, 最先沉淀, 滴加入 最先沉淀 AgBr, 最后是 最后是AgCl. .
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无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡 BaSO4↓ molL-1 0.001- x
SO42- + Ba2+ 解: 初 0.001 0.01 平衡
θ sp
x
0.009+ x
× K = (0.009+ x) x = 1.1×10-10 0.009+ x ≈ 0.009 x = 1.2×10-8 < 10-5 × SO42-已沉淀完全. 已沉淀完全.
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无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
例:在50ml0.2molL-1MgCl2溶液中加入等体 积的0.2molL-1的氨水,有无 的氨水,有无Mg(OH)2↓ 积的 θ 生成? 生成?[ Mg(OH)2 的 K sp = 1.8×10-10, × 氨水的 θ 氨水的 K b =1.78×10-5] × 解: c (Mg2+ ) = 0.2/2 = 0.1 (molL-1) c (NH3H2O )= 0.2/2 = 0.1 (molL-1) NH3H2O NH4+ + OHx x 平衡 0.1-x
S =5 K sp 108
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无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
溶度积反映了物质的溶解能力, 溶度积反映了物质的溶解能力,但只有同 种类型的难溶电解质才能直接从K 种类型的难溶电解质才能直接从 sp 的大小来 难溶电解质才能直接从 比较它们的溶解度S大小. 比较它们的溶解度 大小. 大小 对于不同类型的难溶电解质不能简单地直 对于不同类型的难溶电解质不能简单地直 难溶电解质 接用Ksp 比较作结论,而要通过计算其溶解度 接用 比较作结论, S才能确定. 才能确定. 才能确定
S=
3
K
θ sp
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4
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无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
3. AD3或A3D型 (如 Fe(OH)3 ,Ag3PO4) 型 如 A3D(s) 3A+ (aq) + D3- (aq) 溶解度: 3S S 溶解度: θ K sp = [A+]r3[D3- ]r= (3S)3S = 27S 4
S= K
θ sp
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4
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第八章
沉淀溶解平衡
2. AD2或A2D型 (Mg(OH)2 ,Ag2CrO4) 型 AD2(S) A2+ (aq) + 2D–(aq) 溶解度: S 2S 溶解度: θ K sp = [A2+]r[D –]r2= S(2S)2 = 4S 3
θ (AgCl) > K sp (Ag2CrO4) K
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θ sp
无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
补充: 补充:溶度积与自由能
rGm
= -RTlnK
rGm (T) rGm
=
-RTlnK T
对于K 也适用: 对于 sp 也适用:
rGm (T )=
= -RTlnKsp
△rHm -
T△rSm △
我们求K 不仅可以由溶解度来得到, 我们求 sp ,不仅可以由溶解度来得到,也 可通过热力学函数得到. 可通过热力学函数得到.
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无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡 根据热力学数据计算298K时AgI的Ksp. 例:根据热力学数据计算 时 的 解:
8.1.1 溶度积常数
例: AgCl(s) ) Ag + + Cl – 初始 v溶 > v沉 溶 沉 溶 平衡 v溶 = v沉 沉
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无机及分析化学
θ sp
第八章
沉淀溶解平衡
K = [Ag+]r[Cl -]r
K 称为难溶电解质的沉淀溶解平衡 常数,简称溶度积. 常数,简称溶度积. 溶度积
一般难溶电解质: 一般难溶电解质: AmDn(s) mAn+(aq) + nDm-(aq) θ K sp = [An+]rm [Dm-]rn 决定于难溶电解质的本性,与温度 决定于难溶电解质的本性, 难溶电解质的本性 有关,与溶液浓度无关. 有关,与溶液浓度无关. 浓度无关
θ sp
K
θ sp
3 总目录
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无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
8.1.3 溶度积规则
AmDn(s) mAn+ + nDm-
平衡时: θ 平衡时: K sp = [An+]rm [Dm-]rn 任意态的离子积用 表示. 任意态的离子积用Qc表示
Qc = c (A ) c (D )
m r n+ n r m14 上一页 下一页 本章目录 总目录
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无机及分析化学
θ Qc > K sp (Ag2CrO4)
无机及分析化学
第八章
沉淀溶解平衡
[OH ]r = 0.1× 1.78 × 10 = 1.33 × 10
-
5
3
cr (Mg2+) cr2 (OH-)= 0.1×(1.33×10-3 )2 × × = 1.78×10-7 × Qc > K θ [Mg(OH)2] sp 沉淀生成. 有Mg(OH)2 沉淀生成
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第八章
沉淀溶解平衡
θ sp
例:298K时,Ag2CrO4的 K 时 计算其溶解度S. , 计算其溶解度 . 解:
θ K sp
=1.1×10-12 ×
S=
3
4
=
3
1.1× 10-12 = 6.5 ×105 mol L-1 4
比较: 比较: S(AgCl) < S(Ag2CrO4)
S=
4
K
θ sp
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无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡 4. A2D3或A3D2型 (如 Ca3(PO4)2 ) A3D2(s) 溶解度: 溶解度:
2+ 3 r
3A2+ + 2D33S 2S
3 2 5
S
3 2 r
K sp = [ A ] × [ D ] = (3S ) × (2S ) = 108S
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第八章
沉淀溶解平衡
溶度积规则: 溶度积规则:
θ Qc < K sp , 无沉淀生成,加入沉淀可溶解. 无沉淀生成,加入沉淀可溶解. θ Qc > K sp ,有沉淀生成. 有沉淀生成.
θ Qc = K sp,平衡态,既无沉淀生成,也不能 平衡态,既无沉淀生成, 溶解沉淀
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沉淀溶解平衡
8.2
沉淀的生成和溶解
θ 8.2.1 沉淀的生成(Qc > K sp ) 沉淀的生成(
例:0.004 molL-1 AgNO3 与 0.004 molL-1 等体积混合,有无Ag K2CrO4等体积混合,有无 2CrO4沉 θ 淀生成? 淀生成?(Ag2CrO4的 K sp =1.1 ×10-12) 解: 2Ag+ + CrO42Ag2CrO4 Qc = cr2 (Ag+) cr ( CrO42- )= (0.002)3 = 8×10-9 ×
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沉淀溶解平衡
时溶解了1.92×10-3 例:已知AgCl在298K时溶解了 已知 在 时溶解了 × θ -1,计算其 gL K sp . 的摩尔质量= 解: AgCl的摩尔质量 143.4 g mol-1 的摩尔质量 S = 1.92×10-3/143.4 × = 1.34 ×10-5 (molL-1) θ × K sp = S 2 = 1.8×10-10
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8.1.4 影响沉淀溶解平衡的因素
1,同离子效应和盐效应 , AgCl(s) = Ag + + Cl – ) 加入NaCl, 加入 若加入KNO3, 若加入 2,酸效应 , 3,配位反应 , 4,氧化还原反应 ,
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沉淀溶解平衡
8.1.2 溶度积与溶解度的关系
溶解度(S): 溶解度 :一升溶液中所溶解溶质的物质的 量纲: 量.量纲:molL-1. ( g/100g H2O ) 1. AD型(如AgCl,AgI,CaCO3) 型如 , , AD (s) A+ (aq) + D–(aq) 溶解度: 溶解度: S S θ K sp =[A+ ]r[D–]r = S 2
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Kspθ = 2.4×10-5 ×
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沉淀溶解平衡
8.2.2 分步沉淀
相同浓度的 在 相同浓度 的 Cl- , Br- , I- 的溶液中逐 滴加入AgNO3 溶液 , AgI最先沉淀, 其次是 溶液, 最先沉淀, 滴加入 最先沉淀 AgBr, 最后是 最后是AgCl. .
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沉淀溶解平衡 BaSO4↓ molL-1 0.001- x
SO42- + Ba2+ 解: 初 0.001 0.01 平衡
θ sp
x
0.009+ x
× K = (0.009+ x) x = 1.1×10-10 0.009+ x ≈ 0.009 x = 1.2×10-8 < 10-5 × SO42-已沉淀完全. 已沉淀完全.
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沉淀溶解平衡
例:在50ml0.2molL-1MgCl2溶液中加入等体 积的0.2molL-1的氨水,有无 的氨水,有无Mg(OH)2↓ 积的 θ 生成? 生成?[ Mg(OH)2 的 K sp = 1.8×10-10, × 氨水的 θ 氨水的 K b =1.78×10-5] × 解: c (Mg2+ ) = 0.2/2 = 0.1 (molL-1) c (NH3H2O )= 0.2/2 = 0.1 (molL-1) NH3H2O NH4+ + OHx x 平衡 0.1-x
S =5 K sp 108
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沉淀溶解平衡
溶度积反映了物质的溶解能力, 溶度积反映了物质的溶解能力,但只有同 种类型的难溶电解质才能直接从K 种类型的难溶电解质才能直接从 sp 的大小来 难溶电解质才能直接从 比较它们的溶解度S大小. 比较它们的溶解度 大小. 大小 对于不同类型的难溶电解质不能简单地直 对于不同类型的难溶电解质不能简单地直 难溶电解质 接用Ksp 比较作结论,而要通过计算其溶解度 接用 比较作结论, S才能确定. 才能确定. 才能确定
S=
3
K
θ sp
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沉淀溶解平衡
3. AD3或A3D型 (如 Fe(OH)3 ,Ag3PO4) 型 如 A3D(s) 3A+ (aq) + D3- (aq) 溶解度: 3S S 溶解度: θ K sp = [A+]r3[D3- ]r= (3S)3S = 27S 4
S= K
θ sp
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2. AD2或A2D型 (Mg(OH)2 ,Ag2CrO4) 型 AD2(S) A2+ (aq) + 2D–(aq) 溶解度: S 2S 溶解度: θ K sp = [A2+]r[D –]r2= S(2S)2 = 4S 3
θ (AgCl) > K sp (Ag2CrO4) K
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沉淀溶解平衡
补充: 补充:溶度积与自由能
rGm
= -RTlnK
rGm (T) rGm
=
-RTlnK T
对于K 也适用: 对于 sp 也适用:
rGm (T )=
= -RTlnKsp
△rHm -
T△rSm △
我们求K 不仅可以由溶解度来得到, 我们求 sp ,不仅可以由溶解度来得到,也 可通过热力学函数得到. 可通过热力学函数得到.
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无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡 根据热力学数据计算298K时AgI的Ksp. 例:根据热力学数据计算 时 的 解:
8.1.1 溶度积常数
例: AgCl(s) ) Ag + + Cl – 初始 v溶 > v沉 溶 沉 溶 平衡 v溶 = v沉 沉
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沉淀溶解平衡
K = [Ag+]r[Cl -]r
K 称为难溶电解质的沉淀溶解平衡 常数,简称溶度积. 常数,简称溶度积. 溶度积
一般难溶电解质: 一般难溶电解质: AmDn(s) mAn+(aq) + nDm-(aq) θ K sp = [An+]rm [Dm-]rn 决定于难溶电解质的本性,与温度 决定于难溶电解质的本性, 难溶电解质的本性 有关,与溶液浓度无关. 有关,与溶液浓度无关. 浓度无关
θ sp
K
θ sp
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沉淀溶解平衡
8.1.3 溶度积规则
AmDn(s) mAn+ + nDm-
平衡时: θ 平衡时: K sp = [An+]rm [Dm-]rn 任意态的离子积用 表示. 任意态的离子积用Qc表示
Qc = c (A ) c (D )
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