难溶电解质的溶解平衡(全面)

《难溶电解质的溶解平衡》

[学习目标] 1.了解难溶电解质的溶解平衡。2.了解溶度积的意义。3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。

[重点·难点]重点：溶度积的意义，沉淀生成、溶解及转化的本质。难点：溶度积的应用。

一、对“Ag+与Cl—的反应不能进行到底”的理解

1、不同电解质在中的溶解度差别很大，有的很大，有的很小。在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下：

物质在水中“溶”与“不溶”是相对的，“不溶”是指“难溶”，绝对不溶的物质是没有的。

2、生成沉淀的离子反应之所以能发生，是因为。

3、溶解平衡的建立

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。

4、沉淀溶解平衡

（1）定义：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)

难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样，符合平衡的基本特征,满足平衡的变化基本规律.

（2）特征：（与化学平衡相比较）

等：达到沉淀溶解平衡时，沉淀_________速率的与沉淀__________速率相等

逆：沉淀生成过程与溶解过程时_________的

溶

沉

动：动态平衡，达沉淀溶解平衡时，沉淀的生成和溶解仍在进行，只是速率相等。

定：达沉淀溶解平衡，溶质各离子浓度保持不变。

变：当条件改变，平衡会破坏，后建立新的平衡。

（3）表达式：如：AgCl (s) Cl－（aq）＋Ag＋（aq）

AgCl===Ag＋＋Cl－与AgCl (s) Cl－（aq）＋Ag＋（aq）区别

［练习］书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式

碘化银：氢氧化镁

（4）生成难溶电解质的离子反应的限度

不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO3。习惯上将溶解度小于0.01g的称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说，0.01g是很小的，所以一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质，就可以认为反应完全了。

化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于，沉淀就达完全。

4.影响溶解平衡的因素：

（1）内因：电解质本身的性质不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样，而且差别很.

注意：①绝对不溶的电解质是没有的，同是难溶电解质，溶解度差别也很大。

②易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。

（2）外因：（难溶电解质的溶解平衡作为一种平衡体系，遵从平衡移动原理）

①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。改变平衡体系中某离子的浓度，平衡向削弱这种改变的方向移动。

②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。但也有少数电解质，溶解度随温度升高而减小（如Ca(OH)2）。

升高温度，平衡向沉淀方向移动。

③其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时，平衡向溶

解方向移动，但K sp不变。

同离子效应：在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用。思考：对于平衡：AgCl

Ag + + Cl - 改变条件，平衡有何影响？

条 件 平衡移

动方向 C(Ag

+)

C(Cl

—)

Ksp

溶解度（S ）

升高温度

加 水

加NaCl(s)

加AgNO 3(s)

加AgCl 固体

［练习］ 石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca 2+(aq)+2 OH ―

(aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的

是（ ）

A. Na 2CO 3溶液

B. AlCl 3溶液

C. NaOH 溶液

D. CaCl 2溶液

［练习］：将足量BaCO 3分别加入：① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa 2CO 3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 ④100mL 0.01mol/L 盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba 2+的浓度由大到小的顺序为：

。

二、溶度积

1.溶度积常数Ksp(或溶度积)

难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用符号Ksp 表示。

平

衡

即：AmBn(s)mA n+(aq)＋nB m－(aq)Ksp =[A n+]m·[B m－]n

例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)＋Cl－(aq)，

Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl－] ＝1.8×10－10

常温下沉淀溶解平衡：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)＋CrO42-(aq)，

Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2- 4] ＝1.1×10－12

2.溶度积K SP的性质

（1）溶度积K SP的大小和平衡常数一样，它与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积K SP的大小。

（2）溶度积K SP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶于水；反之Ksp越大，溶解度越大。

如：Ksp(AgCl)= 1.8×10-10 ;Ksp(AgBr) = 5.0×10-13;Ksp(AgI) = 8.3×10-17.

因为:Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),所以溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。

不同类型的难溶电解质，不能简单地根据Ksp大小，判断难溶电解质溶解度的大小。

4、影响Ksp的因素：

温度：绝大数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，向移动。Ksp 。

少数盐的溶解是放热过程，升高温度，向生成移动，Ksp 。如Ca(OH)2。

5、判断规则

通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积(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。

Qc Ksp时：溶液过饱和，平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成

Qc Ksp时：溶液饱和，处于平衡状态

Qc Ksp时：溶液不饱和，平衡向沉淀溶解的方向移动——沉淀溶解

例1：下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？已知Ksp,CaCO3=4.96 10-9

（1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3；