普通化学第六章 沉淀溶解平衡
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 。
普通化学 PPT课件-第六章 沉淀溶解反应
(2)若Q= Ksp , △G=0,溶液为饱和溶液。反应处于平衡状态;
(3)若Q< Ksp , △G <0,溶液为不饱和溶液。无沉淀生成 或已有的沉淀溶解。
溶度积规则
[例3-18] 已知在298K时,PbI2的Ksp =8.49×10-9。问(1)在 0.010mol·L-1Pb(NO3)2溶液中加入等体积的0.010mol·L-1KI溶液时, 是否有PbI2沉淀产生?(2)如果加入等体积的KI溶液后,混合溶液 中的C(Pb2+)和C(I-)的离子积,恰好达到PbI2的溶度积,求这KI溶 液的浓度。
A. 增大 B. 减小 C. 相同 D. 无法判断
盐效应
3.溶度积规则
rG m (T) RT ln K RT ln Q
化学反 应等温 方程式
AmBn(s)
mAn+(aq) + nBm-(aq)
Qsp Cm (An ) Cn (Bm )
(1)若Q> Ksp ,△G >0,溶液为过饱和溶液。有沉淀生成;
A. AgCl (1.8 x 10-10)
Ksp = S2
S=1.34×10-5
B. Ag2C2O4 (3.4 x 10-11)
Ksp = 4S3
S=2.40×10-4
C. Ag2CrO4 (1.1 x 10-12) D. AgBr (5.2 x 10-13)
例: Hg2Cl2 的KSP为1.3 x 10-18 ,0.1升饱和溶液的浓度
沉淀
Ksp Cm (An ) Cn (Bm )
溶度积原理
rG
m
(T)
RT
ln
K
sp
f
G
m
/
kJ
mol
AgCl(s) -109.80
第章沉淀溶解平衡-PPT精选
2020/6/1
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例题:求 25℃时, Ag2CrO4在 0.010 mol·L-1
K2CrO4溶液中的溶解度。
A2C g r4(Os ) 2A(gaq C ) r2 4O (aq
初浓 始/度 (mLo 1)l
0
0.010
平浓 衡/度 (mLo 1)l
2x 0.010x
(2x)2 (0.010x) Ksp 1.11012
H2O
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例2 25oC,已知Ksp(Ag2CrO4)1.11012,求同温下
S(Ag2CrO4)/(gL1)
Ag2CrO4(s) 2Ag(aq)CrO24(aq)
平衡浓/(度 molL1)
2x
0.00100 1.325
0.00500 0.0100 1.385 1.427
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。
c(Na2SO4)/ molL-1
0 0.001 0.01 0.02 0.04 0.100 0. 200
S(PbSO4)/ mmolL-1
0.15
第六章 沉淀—溶解平衡
§ 6.1 溶解度和溶度积 § 6.2 沉淀的生成与溶解 § 6.3 两种沉淀之间的平衡
§ 6.1 溶解度和溶度积
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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溶度积 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。
平衡浓 /(m 度oLl1)
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
新乡学院化学与化工学院
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
新乡学院化学与化工学院
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
普通化学无机化学2013沉淀溶解反应
沉淀溶解平衡是一种多相平衡。沉淀溶解平衡 的规律,只适用于溶解度小于0.01g/100g水的 难溶电解质。
2
6.1难溶电解质的溶度积 6.1.1沉淀溶解平衡和溶度积常数 将难溶电解质AgCl固体放入水中,在极性的水 分子作用下,固体表面上的Ag+和Cl-不断地进 入溶液,成为水合离子,这个过程称为AgCl的 溶解。同时,在溶液中的水合Ag+和Cl-不断地 做无则运动,部分Ag+和Cl-又撞击到AgCl的表 面,受到固体的表面的吸引,重新回到固体表 面,这个过程称为AgCl的沉淀。
24
例6.4在c(Co2+)=1.0mol·L-1的溶液中,含有少 量的Fe3+杂质,问如何控制溶液的pH值,才能 达到除去Fe3+杂质(即杂质离子被定量沉淀) 的目的?已知
K sp {Co(OH ) 2 } 1.09 10
15 39
K sp {Fe(OH )3} 2.64 10
8
1
20
利用同离子效应使离子沉淀完全. 沉淀剂一般过量50%左右为宜。 若过大,则因盐效应或可能发生副反应而使沉 淀溶解度增大。 盐效应由于溶液中离子浓度增高,使离子强度 增高,因而异号离子间作用增大,使得沉淀— 溶解平衡向离解方向移动。
盐效应的影响不显著,一般可不考虑。
21
副反应往往会显著增大的沉淀的溶解度,如 AgCl能与溶液中过量的Cl-发生配位反应生成 AgCl2-、 AgCl32-、 AgCl43-等配位离子。因此 过量的Cl-浓度高于10-2.4mol·L-1时, AgCl溶 解度反而明显增大。
12
6.1.3溶度积规则 根据化学热力学原理可知: 利用溶度积常数和沉淀溶解反应的反应商Q, 即可判断沉淀溶解反应进行的方向。
《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,当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,就称为沉淀溶解平衡。
我们可以想象一下,把一块难溶的固体物质放入水中,一开始它会不断溶解,同时溶解在水中的离子又会结合重新形成固体沉淀。
刚开始,溶解的速率比较快,随着时间的推移,溶解的离子越来越多,沉淀的速率也逐渐加快。
最终,会达到一个平衡状态,此时溶解的速率和沉淀的速率相等,溶液中离子的浓度不再发生变化。
比如说,氯化银(AgCl)在水中就存在这样的平衡:AgCl(s) ⇌Ag+(aq) + Cl(aq) 。
二、沉淀溶解平衡的特征1、动态平衡沉淀溶解平衡是一种动态平衡,溶解和沉淀这两个过程仍在持续进行,只是速率相等。
2、等速进行溶解速率和沉淀速率相等,这是平衡的关键特征。
3、离子浓度不变平衡时,溶液中各离子的浓度保持不变。
4、条件改变平衡移动当外界条件发生改变时,比如温度、浓度等,平衡会发生移动。
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,这是影响沉淀溶解平衡的内在因素。
比如,氯化银和氢氧化铁,它们的溶解度差异很大,这是由它们自身的化学结构和性质决定的。
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,平衡向溶解的方向移动,溶解度增大;反之,降低温度,平衡向沉淀的方向移动,溶解度减小。
(2)浓度对于平衡体系:AmBn(s) ⇌ mAn+(aq) + nBm(aq) ,增大离子浓度,平衡向沉淀的方向移动;减小离子浓度,平衡向溶解的方向移动。
例如,在氯化银的饱和溶液中,加入氯化钠固体,氯离子浓度增大,平衡会向生成氯化银沉淀的方向移动。
(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,这种效应称为同离子效应。
(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,这种效应称为盐效应。
人教版《沉淀溶解平衡》(上课)课件PPT1
概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
表达式 Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-)
Qc Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-)
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
应用
①Qc>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出 ②Qc=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态 ③Qc<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出
沉淀溶解平衡
•••••••沉淀溶解平衡••••••••••
(1)沉淀溶解平衡的概念
难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立
溶解
固体溶质
溶液中的溶质
沉淀
①v溶解>v沉淀,固体溶解 ②v溶解=v沉淀,溶解平衡 ③v溶解<v沉淀,析出晶体
•••••••沉淀溶解平衡•••••••••• ••••••••高考再现•••••••••••••
于1×10-6 mol·L-1),需调节溶液pH范围为__5_._0_~_7_._1。
••••••••高考再现•••••••••••••
研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。 25 ℃,在0.10 mol·L-1 H2S溶液中,通入HCl气 体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与 c(S2-)关系如下图。 ①pH=13时,溶液中的 c(H2S)+c(HS-)=__0_.0_4_3___mol·L-1。 ②某溶液含0.020 mol/L Mn2+、0.10 mol /L H2S, 当溶液pH=____5____时,Mn2+开始沉淀。 [已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]
••••••••高考再现•••••••••••••
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
第六章 沉淀溶解平衡ppt课件
(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
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3
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
(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。
8
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
Ksp(Ag2CrO4)={c(Ag+)}2{c(CrO42 -)}=4s3 = 1.12×10 –12
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K sp – 5 – 1 s 6.5 10 mol L 4
3
小
大
12
例:室温下氟化镁(MgF2)在水中溶解度 0.076 g · L-1, 计算Ksp(MgF2)。已知Mr(MgF2)= 62.3 g · mol-1 。 解: MgF2(s) Mg2+ (aq) + 2F-(aq) s 2s
不同类型难溶电 解质比较: 通过计算比较
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第六章
沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶积
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。
浙江省高三化学 第6单元26讲 沉淀溶解平衡课件 新人教版
(3)应用
①锅炉除垢
将_C_aC_S_a_OS_O_4_+4_转__C化_O_为_32 -_C_a_C__O_3_,__离C__a子_C_方_O_程3_+_式__S为_O__24 -__ 。
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp=1.8×10-10。
Mg(OH)2(s)
Mg2 + (aq) + 2OH - (aq) , Ksp =
5.6×10-12。
虽然Mg(OH)2的Ksp较小,但不能认为Mg(OH)2 比AgCl更难溶。一般比较难溶物质的溶解能力,往往
比较的是饱和溶液中溶质的物质的量浓度,则AgCl的
溶解性 难溶
微溶
可溶
易溶
S的范围
S<0.01 g
0.01 g<S<1 g
1 g<S<10 g
S>10 g
二、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)调节pH法:如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可 首先加入氨水调节pH至7~8,离子方程式: ___F_e_3_+_+__3_N__H_3_·H__2_O______F_e_(_O_H__)3_↓_+__3__N_H_+4_____ 。 (2)加沉淀剂法:如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为 ___C__u_2_+_+__H_2_S_______C_u__S_↓_+__2_H_+________ ,用Na2S 沉淀Hg2+,离子方程式为__H__g_2_+_+__S_2_-______H__g_S_↓ 。
沉淀溶解平衡知识点
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.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)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: Ksp=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n3)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。
第章沉淀溶解平衡
2 4
0 2x
0.010 0.010 x
(2 x) (0.010 x) K sp 1.11012 x很小 0.010 x 0.010 x 5.2 10 纯水中
6
0.010mol L1K 2 CrO4 中
S 5.2 106 mol L1 S 6.5105 mol L1
SO2 4 (aq)
2.0 103 2.0 10 3 4.8 10 4
4.8 104
0
1.52 103 x (1.52103 x) x 1.11010
3 3
x
x很小,1.5210 x 1.5210 x 7.3 108 c(SO ) 7.3 10 mol L
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溶度积常数
一般难溶物
溶解 AmBn(s) 沉淀 mAn+ + nBm-
Ksp(AmBn)=[c(An+)/c ]m[c(Bm-)/c ]n
溶度积常数(简称溶度积) 即在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液 中,各组分离子浓度幂的乘积是一个常数。
Ksp 只与温度有关,与浓度无关。
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Ksp(BaSO4)=s· (s+0.10)/(c )2≈s· 0.10=1.08×10-10
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s =1.1×10-9mol· L-1 < s
例题:求 25℃时, Ag2CrO4在 0.010 mol· L-1
K2CrO4溶液中的溶解度。
Ag2CrO4 (s) 2Ag (aq) CrO (aq) 初始 浓度/(mol L1 ) 平衡 浓度/(mol L1 )
第六章 沉淀—溶解平衡
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例:在1mol· L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+杂质,pH值控 制在什么范 围才能除去Fe3+ ? [使c(Fe3+) ≤ 10-5mol· L-1]
解: Fe(OH)3的 Ksp = 2.6×10-39 , Cu(OH)2 的Ksp= 5.6×10-20 Fe (OH)3 Fe3+ + 3OH –
第六章
沉淀溶解平衡
第一节 难溶电解质的溶度积
第二节
沉淀溶解平衡的移动上页下页ຫໍສະໝຸດ 主页1第六章
沉淀溶解平衡
本 章 基 本 要 求
•掌握溶度积概念,掌握溶度积与溶解度的 换算。 •掌握溶度积规则。
•掌握沉淀溶解平衡的移动规则。熟练掌握 有关沉淀平衡的计算。
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2
教师参考
基本要求
( 本章学时 4 )
AmBn (s)
mAn+(aq) + nBm¯ (aq)
ms ns
ceq /(mol/L)
= (ms)m • (ns)n
Kspø= ceqm(An+) • ceqn(Bm– )
= mm • nn • s(m+n) 这里,s 表示溶解度,单位是 (mol/L)。
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7
第一节 难溶电解质的溶度积
16
第二节
沉淀溶解平衡的移动
中缓慢加入Na2S(s)。(1)何种离子先沉淀?(2)当后一种离子开始沉 淀时,先沉淀的离子是否沉淀完全? S2-的浓度为
例题3:某溶液中含有浓度为 0.010 mol/L的Ag+ (aq)和Pb2+ (aq),在其
解: (1) ceq (Ag+) = ceq(Pb2+)= 0.010 mol/L,生成Ag2S和PbS沉淀需要
Q = c2(Ag+) • c(CrO42– ) = (210-3)2× 210-3 = 810-9
Q > Kspø
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故有沉淀生成!
11
第二节
沉淀溶解平衡的移动
例题2:比较BaSO4在浓度为 0.010 mol/L的硫酸钠水溶液 中和在纯水中的溶解度。已知Kspø(BaSO4) = 1.0710-10 。
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17
第二节
三、
难溶金属氢氧化物
沉淀溶解平衡的移动
沉淀的溶解和转化
(一)、沉淀的酸溶解
加 酸 结 果 生成弱电解质水及弱酸
难溶弱酸盐
加 HCl
Fe(OH)3(s)
总反应:
沉淀溶解! 生成的水是弱电 Fe3+ 解质,反应正向 H2O 进行。
问题1: Br¯ 开始出现沉淀时, I¯离子的浓度为多少? 问题2: Br¯ 与 I¯ 共沉淀时,Br¯与 I¯ 的浓度比为多少?
ceq(Br¯ ) /ceq(I¯ ) = Kspø(AgBr)/ Kspø(AgI)
= 5.010-11 / 8.310-17 = 6.0103
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-5mol.L-1, (一般浓度小于 10 〔ceq(S2-) 〕 (Ag2S) = Ksp (Ag2S)/ceq(Ag+) 认为沉淀完全) ø
= 6.310-50/0.010= 6.310-46 mol/L 〔ceq(S2-) 〕 (PbS) = Kspø(PbS)/ceq(Pb2+) = 8.010-28/0.010= 8.010-26 mol/L 故Ag2S首先沉淀 (2) 当 PbS开始沉淀时,ceq (S2-) = 8.010-26 mol/L ,此时Ag+ 的浓度为 ø 2(Ag+) c (S2-) K (Ag S) = c sp 2 eq eq 结论: 推论: ø ½ PbS开始沉淀时 ceq (Ag+) = ( Ksp (Ag2S) / ceq(S2-)) 分步沉淀可实 Ag+已沉淀完全 现离子的分离 = (6.310-50 / 8.010-26 ) ½ = 8.910-12 mol/L
1.110-3 6.510-5
MnS
CuS HgS
2.510-13
6.310-36 4.010-53
5.010-7
2.510-18 6.310-27
Zn(OH)2
Cu(OH)2 Ag2S
1.210-17
2.210-20 6.310-50
1.410-6
1.810-7 2.510-17
Kspø= ceqm(An+) • ceqn(Bm– )
同所有的平衡常数一样, Kspø只与温度有关,而与溶液中 的离子及固体量无关。
Kspø不仅表示难溶电解质在溶液中溶解的趋势大小,也表
示生成该难溶电解质沉淀的难易。
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第一节 难溶电解质的溶度积
溶度积和溶解度: 表示物质的溶解能力的物理量,它们既 有联系又有区别。 中学学习的溶解度是指 100 g 水中能溶解物质的最多克数。 现在将溶解度均用体积摩尔浓度来表示。
本章特点是多重平衡体系。应从化学平衡一般原理入手, 进行引导。着重讲解多重平衡概念,并增加习题练习。
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第六章
沉淀溶解平衡
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。
什么是“沉淀溶解平衡”? 难溶的强电解质与其溶于水中 的组份离子间建立的一种化学平衡。 例如: AgCl Ag+ + Cl上页 下页 主页
1.610-5 1.410-5
s
1.610-2 1.510-2
CaCO3
BaSO4 CuI
2.810-9
1.110-10 1.110-12
5.310-5
1.010-5 1.010-6
PbBr2
CaF2 Ag2CrO4
4.010-5
5.310-9 1.110-12
1.010-3
Kspø= [ceq(An+)/c ø]m • [ceq(Bm– )/c ø]n
简称溶度积。它反应了物质的溶解能力。
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式中 Kspø是难溶电解质沉淀溶解平衡常数,也叫做溶度积常数,
第一节 难溶电解质的溶度积
溶度积的意义:当温度一定时,难溶电解质的饱和溶液中, 离子的相对浓度的幂次方之积为一常数。上式一般简化为:
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第二节
沉淀溶解平衡的移动
从上面计算的结果可以看出,沉淀出AgI所需要的银离子 浓度最小,因此首先沉淀出黄色的AgI沉淀,其次是AgBr沉淀, 最后是AgCl沉淀。这种先后沉淀的现象称为分步沉淀。 在分步沉淀的过程中,还同时存在着共沉淀现象。即在分 步沉淀中,当后一步离子产生沉淀时,前一步的离子还会随着 后一步离子的沉淀而继续产生沉淀,这种同时沉淀的现象叫做 共沉淀现象。例如,在前面的例题中, AgI首先沉淀, AgBr 稍后才开始沉淀,当AgBr沉淀时AgI是否就不再沉淀了呢?实 际上它们将继续一起沉淀。
*同类型电解质的Kspø越小、其s越小;不同类型电解质的Kspø与s关系则不然;
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第一节 难溶电解质的溶度积
难溶电解质的沉淀溶解平衡的建立是有条件的。我们把任意 条件下溶液中离子浓度幂次方之积称为难溶电解质的离子积。离 子积用符号Q表示。 对于AmBn 型难溶电解质来说: Q = cm(An+) • cn(Bm– ) 离子积与溶度积的本质差别在于,溶度积中浓度值一定是溶解 平衡时的平衡值;而离子积中的浓度值是任意条件下的浓度值。 由化学反应等温式 G=RTlnQ/ Kspø可判断沉淀溶解反应的方向: “溶度积规则”。根据此规则,可判断沉淀—溶解这一可逆过程 进行的方向
第二节 6-2-2 分步沉淀
沉淀溶解平衡的移动
一种沉淀剂与多种离子可以产生沉淀,当这种沉淀剂慢 慢加入到这些多种离子共存的混合溶液中时,会发生什么现 象呢? 例如:在 0.010 mol/L 的 Cl¯ (aq)、Br¯ (aq)、I¯ (aq) 的混 合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,由溶度积规则可知,生成 AgCl、AgBr、AgI沉淀所需要的银离子浓度为: AgCl : ceq(Ag+) = Kspø(AgCl)/ceq(Cl¯ ) = 1.810-10 /0.010 = 1.810-8 mol/L
Q > Kspø 溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直到饱和。
Q = Kspø Q < Kspø
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溶液处于平衡状态,溶液达到饱和。 溶液处于未饱和状态,无沉淀析出,有沉淀则溶解。
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第二节
沉淀溶解平衡的移动
一、 沉淀的生成
要使某种离子沉淀出来,必须在溶液中加入某种沉淀剂。由溶 度积规则可知,使某离子产生沉淀的条件是 Q > Kspø。 例题 1 : 将等体积的浓度为 410-3 mol/L的硝酸银水溶液 与410-3 mol/L的铬酸钾水溶液混合,有无铬酸银沉淀产生? Kspø= 1.1210-12 。 解:等体积混合后: c(Ag+) = 210-3 mol/L c(CrO42–) = 210-3 mol/L Ag2CrO4 = 2 Ag+ + CrO42–
Kspø与 s的相互换算 :
例题7-1、7-2
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第一节 难溶电解质的溶度积
表6-1 部分难溶电解质的溶度积与溶解度
AB型
化学式
AgAc AgOH
A2B(or AB2)型
Kspø
4.410-3 2.010-8
s
6.610-2 1.410-4
化学式
PbCl2 Ag2SO4