沉淀溶解平衡知识点
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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lOOg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)X lOOg
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。
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AgCI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:
沉淀+
AgCI(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•沉淀溶解平衡常数一一溶度积
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-)] n
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
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AgCI而言,其Qc=c(Ag+)• c(CI -),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 六.沉淀的生成和溶解和转化 2+ 1.生成:在难溶电解质溶液中,当Qc>Ksp时,就会有沉淀生成,如沉淀溶液中的 Cu,可以加入的沉淀剂是 NaS? 2.溶解:用化学方法溶解沉淀的原则是:使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动?常用的方法有酸碱溶解法? 配位溶解法?氧化还原溶解法和沉淀转化溶解法? 当Qc I .酸碱溶解法 原理是借助某些可溶性弱电解质(水?弱酸或弱碱),使难溶物的离子浓度降低而溶解?本法适用于溶解氢化物?弱酸或弱碱盐等难溶物质?具体办法是:难溶酸用强碱溶;难溶碱用强酸或较强酸溶;难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解? 如:使CaCO沉淀溶解,可以加入盐酸降低 CO31 2的浓度,使平衡向溶解的方向移动? n.氧化还原溶解法 原理是通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低,使平衡向右移动而溶解?此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物,如不溶于盐酸的硫化物 Ag2S溶于HNO就是一个例子: 3AgS+8HNO===6AgNO+3S J +2NOf +4HO 川.配位溶解法 生成络合物使沉淀溶解法,如溶解AgCl可以加入氨水以生成 Ag ( NH) 2+而使其溶解? IV .沉淀转化溶解法 本法是将难溶物转化为能用上述两种方法之一溶解的沉淀,然后再溶解?例如BaSQ中加入饱和N Q CO 溶液使BaSO转化为BaCO再将BaCO溶于盐酸? 3.转化:沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动 ,通常一种沉淀可以转 化为更难溶的沉淀,这两种难溶物的心 解能力差别越大,这种转化的趋势就越大?如:在ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO溶液,可以使其 转化为更难溶的CuS沉淀,这说明溶解度ZnS>CuS?转化的方程式可以表示为2+ 2+ ZnS(s)+Cu (aq)===CuS(s)+Zn (aq) ? 七•实验探究 沉淀的转化实验 许多在水溶液中的反应,往往有易溶物转化为难溶物或难溶物转化为更难溶物的现象?下表为相同温度下某物质的溶解度? 1 若在有氯化银固体的水中加入硫化钠溶液,可能观察到的现象是白色固体消失,同时会生成 黑色固体_____________________________ ? 2 生成硫酸铵化肥的方法之一是把石膏粉(CaSQ)悬浮于水中,不断通入氨气并通入二氧化碳,充分反 应后立即过滤,滤液经蒸发而得到硫酸铵晶体,写出该反应的化学方程式:CaSQ4+CQ+H2O+2Nl3===CaCOJ +(NH4)2SQ