酸碱平衡与沉淀-溶解平衡201903310407

肾脏小管被三聚氰胺阻塞
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。
BaSO 4(s)
溶解 沉淀
Ba 2+(aq) + SO 42—(aq)
例，已知Ksp,AgCl ＝ 1.78 ? 10-10， Ksp,Ag2CrO4 ＝ 9.0 ? 10-12， 试求AgCl 和Ag 2CrO4的溶解度。
解：（1）设AgCl 的溶解度为S1（mol·dm -3),则：
AgCl(s)
Ag +(aq) + Cl-(aq)
平衡
S1
S1
Ksp ? S12
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。
溶度积 只与温度有关。它反映了难溶电解质在水 中的溶解能力。
【例】 氯化银在298K 时的溶解度为 1.91 × 10-3 g·L-1，求 其溶度积。
解：
已知氯化银的摩尔质量
M 为143.32g
.mol
-1 :
1. 将氯化银的溶解度 S单位换算为 mol·L-1：
虽然 Ksp,AgCl ＞ K sp, Ag2CrO4 ，但 SAgCl ＜S Ag2CrO4
类型
难溶电解质 S(mol·L-1)
Ksp
AB
AgCl
1.33×10-5 1.77×10-10
A2B AB 2
Ag 2CrO4 Mg(OH) 2
6.54×10-5 1.12×10-4
1.12×10-12 5.67×10-12
[ Ba2? ][ SO42? ]
(c? )2
?
K
?
sp
标准溶度积常数
对于 Aa Bb 型的难溶电解质：
溶解
AaBb (s) 沉淀 aA n+(aq) + bB m-(aq)
K
?
sp
?
? ???
[
An c?
?
]
a
? ?? ?
? ????
[
Bm? c?
]
b
? ?? ?
Ksp =[A n+]a[B m-]b ——溶度积
(3) 溶度积规则
① 离子积Qc：任一条件下 溶液中离子浓度幂的乘积
溶解 AaBb (s) 沉淀
aA n+(aq) + bB m-(aq)
QC ? (CAn? )a ?(CBm? )b
达到沉淀－溶解平衡！
Ksp =[A n+]a[Bm-]b
② 溶度积规则
? Qc = Ksp 饱和溶液，处于沉淀-溶解平衡 ? Qc ＜ Ksp 不饱和溶液，或沉淀溶解 ? Qc ＞ Ksp 生成沉淀
80年代 90年代 上升率
15.7
20.8
+32.5%
101
140
+38.6%
2019年: 4870
男6120，女4070
泌尿系结石中无机矿物的比例
wk.baidu.com
尿酸 ,14%
其它钙盐和 镁盐,15%
L- 胱胺酸 ,1%
草酸钙,70% [COM,COD,COT]
尿结石的成石机理
?尿结石的形成
尿中晶体成 份过多,胶体 成份失常,造 成继发性结石 的沉积
1.91 ×10-3/143.32 = 1.33 ×10-5(mol·L-1)
2. 写出平衡式： 溶解
AgCl(s) 沉淀
Ag +(aq) + Cl - (aq)
S
S
∴K sp,AgCl = [Ag + ][Cl -] = S2 = (1.33 ×10-5)2
＝1.77 × 10-10
（2）溶度积与溶解度
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。
溶度积(Ksp)与溶解度(S)的关系
1. AB型 (例 AgCl, BaSO 4等) : AB Ksp = S2 S = Ksp1/2
A + + B-
2. AB2型(例PbCl 2、Ca(OH) 2 等) AB2
A 2+ + 2B-
Ksp = 4S3
S ? ( Ksp )1/3 4
3. A2B型（例Ag2CrO 4） A2B
2A + + B2-
Ksp = 4S3
4. AB3型和A3B型（例Fe(OH) 3，Ag3PO 4）
5.
AB 3 Ksp = 27S4
（4） 沉淀的生成(QC ＞Ksp)
要使某物质以沉淀方式从溶液中析出， 必须设法增大有关离子浓度，使其离子浓度 幂的乘积大于该难溶电解质的溶度积，平衡 就向生成沉淀方向移动。
第四节 难溶强电解质的形成和溶解
物质的溶解度只有大小之分，没有 在 水 中 绝 对 不 溶 的 物 质 ， 如 AgCl ， CaCO3，PbS 和CaC2O4（肾结石的主要 成分）等都为难溶强电解质（溶解度小 于0.01g/100g 水）。
结石发病率情况 （每10万人中）
地区 美国佛罗里达 东莞（门诊统计） 深圳（普查统计）
A 3+ + 3B-
S ? ( Ksp )1/ 4 27
5. AmBn型
A mB n
mA n+ + nB m-
K sp = m mnnSm+n
S
?
m? n
K sp mmnn
溶度积和溶解度之间的换算必须是 有条件的： 1. 难溶电解质的离子在溶液中不能发生任何化学反应。 2. 难溶电解质溶于水后要一步完全电离。
溶解度(S) 定义: 在一定温度下，1L水形成饱和溶液时，
所溶解某物质的量(即物质的量浓度)。
旧有定义：一定温度下，物质在 100g水中能溶解的最大量。
溶解 AaBb (s) 沉淀
aA n+(aq) + bB m-(aq)
aS
bS
∴Ksp = [An+]a[Bm-]b = (aS) a(bS) b = a a . bb .Sa+b
扩大为 继发性 颗粒
?尿结石的形成学说
肾钙斑学说 ;基质学说; 过饱和结晶学说 ;抑制物学说
再增加 , 在尿路 某狭窄 部位停 留
形成核 心,作为 结石增 大的起 点
一水合草酸钙晶体 二水合草酸钙晶体
患病猫尿中的结晶:左为1000x放大光学显微照片,右为扫描电镜4000x放大照片。
在普通猫尿中加入三聚氰胺和三聚氰酸形成的人工晶体。 质谱分析表明其中三聚氰胺的含量只有30%。
S1 ? 1.37 ? 10?5 mol ?L?1
(2) 设Ag 2CrO4的溶解度为S2（mol ·dm -3),则：
Ag 2CrO4(s)
2Ag +(aq) + CrO42-(aq)
平衡
2S2
S2
Ksp ? (2S2 )2 ? S2 ? 4S23 S2 ? 1.31? 10?4 mol ?L?1