KJ11五、沉淀溶解平衡解读
高中化学课件ppt【沉淀溶解平衡】
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01
02
向PbI2上清液中滴加0.1mol/L的KI溶液
实验现象: 。 结论: 。
实验现象: 。 结论: 。
黄色沉淀
溶液中含有Pb2+
黄色沉淀
溶液中含有I-
PbI2 Pb2+ + 2l-
条件
平衡移动方向
c(I-)
c(Pb2+)
Ksp
加KI(s)
加水
加PbI2(s)
加热
升温,大多数平衡向溶解方向移动,但不是所有!!!如Ca(OH)2
逆向移动 增大 减小 不变
正向移动 减小 减小 不变
正向移动 增大 增大 增大
浓度
温度
PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I- (aq)
溶度积常数Ksp表达式
平衡常数K表达式
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
Ni(OH)2的沉淀溶解平衡方程式并写出溶度积表达式。
Ksp(PbI2)=c平(Pb2+) ·c2平(I-)
必须标状态!
由c点,Ksp(BaSO4) = c(Ba2+) × c (SO42-) =1×10-5×1×10-5 = 1×10-10
曲线上的任一点,均表示饱和溶液
d点c(Ba2+)<1×10-5 c(SO42-)=1×10-5 则Q=c(Ba2+) × c (SO42-) < 1×10-10=Ksp
不移动 不变 不变 不变
BaCO3(s) Ba2+ (aq) + CO32-(aq)
+
2H+
H2O + CO2
化学沉淀溶解平衡知识点
化学沉淀溶解平衡知识点化学沉淀溶解平衡是指在溶液中,溶解物质与沉淀物质之间达到动态平衡的过程。
在这个过程中,溶解物质会从溶液中析出形成沉淀,而沉淀物质也会重新溶解进入溶液。
沉淀溶解平衡的调控因素主要有溶度积、离子浓度、温度等。
沉淀溶解平衡的相关知识点如下:1.溶度积:溶度积是沉淀溶解平衡的一个特征参数,表示在一定温度下,溶液中沉淀物质的最大溶解度。
溶度积的大小决定了沉淀能否生成或溶解。
当溶液中的离子浓度乘积大于溶度积时,沉淀会生成;当离子浓度乘积小于溶度积时,沉淀会溶解;当离子浓度乘积等于溶度积时,沉淀处于平衡状态。
2.酸碱溶解法:这是一种通过加入酸或碱来调控沉淀溶解平衡的方法。
例如,在碳酸钙中加入盐酸,氢离子会消耗碳酸根离子,促使碳酸钙溶解。
3.盐溶解法:这是一种通过加入可溶性盐来调控沉淀溶解平衡的方法。
例如,向硫酸钡沉淀中加入氯化钠,氯化钠会与硫酸钡反应生成可溶性的硫酸钠,从而使硫酸钡沉淀溶解。
4.生成配合物使沉淀溶解:这是一种通过生成配合物来调控沉淀溶解平衡的方法。
例如,在氯化银沉淀中滴加氨水,沉淀会溶解并形成银氨溶液。
5.发生氧化还原反应使沉淀溶解:这是一种通过氧化还原反应来调控沉淀溶解平衡的方法。
例如,在硫化铜沉淀中加入稀硝酸,硫化铜会氧化生成硫淡∗∗沉淀。
6.溶度积的计算:溶度积是指在一定温度下,沉淀物质的最大溶解度。
可以通过实验方法或理论计算得到。
已知溶度积后,可以判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解。
7.判断沉淀生成和溶解的方法:通过比较溶液中的离子浓度乘积(Qc)与溶度积(Ksp)的大小。
当Qc > Ksp时,溶液过饱和,有沉淀析出;当Qc = Ksp时,溶液饱和,处于平衡状态;当Qc < Ksp时,溶液未饱和,无沉淀析出。
总之,化学沉淀溶解平衡是一个涉及溶度积、离子浓度、温度等多个因素的复杂过程。
了解和掌握这些知识点,有助于我们更好地理解沉淀溶解现象,并在实际应用中调控溶液的组成。
沉淀溶解平衡知识点总结
沉淀溶解平衡知识点总结沉淀溶解平衡是指在一定温度和压力下,溶液中的某种物质能够同时存在溶解态和沉淀态之间的平衡状态。
以下是沉淀溶解平衡的一些重要知识点总结:1. 沉淀反应:当溶液中的两种离子相互反应生成一种难溶的化合物时,称为沉淀反应。
例如,银离子和氯离子反应生成难溶的氯化银。
2. 溶解反应:当沉淀物中的离子溶解在溶液中时,称为溶解反应。
例如,氯化银溶解为银离子和氯离子。
3. 溶解度积:对于一个难溶的化合物,其溶解度可以用溶解度积(Ksp)来表示。
溶解度积是指在饱和溶液中,溶质的离子浓度的乘积。
例如,对于氯化银,其溶解度积可以表示为Ksp = [Ag+][Cl-],其中[Ag+]和[Cl-]分别表示银离子和氯离子的浓度。
4. 影响溶解度的因素:溶解度受到温度、压力和溶液中其他离子的影响。
通常情况下,随着温度的升高,大部分溶质的溶解度会增加;而对于气体溶解度来说,随着温度的升高,溶解度会减小。
压力对溶解度的影响主要存在于气体溶解中,根据亨利定律,溶解度随着压力的增加而增加。
溶液中其他离子的存在也会影响溶解度,有时可以通过共沉淀反应来降低某种物质的溶解度。
5. 平衡常数:对于沉淀溶解平衡反应,可以用平衡常数(Keq)来表示。
平衡常数是指在平衡状态下,反应物和生成物浓度的比值。
对于沉淀溶解平衡反应,平衡常数可以表示为Keq = [生成物浓度]/[反应物浓度]。
根据平衡常数的大小,可以判断反应的方向和反应的进行程度。
6. 判断沉淀的存在:根据溶解度积和平衡常数的大小关系,可以判断溶液中是否会生成沉淀。
如果溶液中的离子浓度的乘积大于溶解度积,说明溶液中会生成沉淀。
如果溶液中的离子浓度的乘积小于溶解度积,说明溶质会继续溶解。
7. 沉淀溶解平衡的应用:沉淀溶解平衡在化学分析、环境科学等领域有着广泛的应用。
通过控制溶解度和沉淀反应条件,可以实现分离、富集、分析和净化等目的。
同时,沉淀溶解平衡也在药物合成、材料科学等领域中起到重要作用。
五沉淀溶解平衡
七、沉淀的转化
PbSO4 Na2S Pb2+ + SO42- + S2- + 2Na + PbS PbSO4 + S2- PbS + SO42-
由一种难溶物质转化为另一种更难溶的物质,过程是较 容易进行的。我们来讨论转化的条件,若上述两种沉淀溶解平
衡同时存在,则有
七、沉淀的转化
K sp (PbSO4 ) [Pb2 ][SO42 ] 2.53108
解:硫化物MS在盐酸中会发生如下变化:
MS(s) M2+(aq) + S2-(aq) S2 - + H + HS- HS-+H+ H2 S
总反应 MS(s) +
Ksp [M ][H2S] 2 [H ] K1K 2
2
Ksp 1/K2 1/K1
+ H2S
Kቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2H+
M2+
K sp K1 K 2
六、沉淀的溶解
使沉淀溶 解所需酸
六、沉淀的溶解
MnS (肉色)
Ksp
ZnS (白色)
CdS (黄色)
CuS (黑色)
HgS (黑色)
1.41015 1.21023 1.01029 8.51045 4.01053
使沉淀溶 解所需酸
醋酸
稀盐酸
浓盐酸
浓硝酸
sp<
王水
沉淀物与饱和溶液共存,如果能使 Q
例:计算使0.10mol的MnS、ZnS、CuS溶解于1L盐酸中所需盐 酸的最低浓度。(已知:c(H2S饱和溶液)=0.10 mol/L, Ksp(MnS)=1.4×10-15、Ksp(ZnS)=1.2×10-23、 Ksp(CuS)=8.5×10-45)
沉淀溶解平衡计算解读
沉淀溶解平衡计算解读沉淀溶解平衡是指在给定的温度和溶液组成下,固体与溶液之间存在着一种动态平衡,即溶解和沉淀相互转化的现象。
在化学反应中,沉淀溶解平衡是一种重要的现象,对于理解溶解和沉淀的行为以及预测产物的生成有着重要的意义。
A(s) ⇌ A+(aq) + e-B(s) ⇌ B+(aq) + e-根据沉淀溶解平衡的原理,可以得出溶解度积的表达式:Ksp = [A+][B-]其中,[A+]代表A离子的浓度,[B-]代表B离子的浓度。
溶解度积的数值越大,表示凝聚体体相的不稳定性越大,即溶质在溶液中的溶解程度越大。
首先,我们需要确定溶解度积的表达式。
根据已知的化学方程式,我们可以得到A和B离子的配比,然后带入表达式中即可得到溶解度积的表达式。
其次,我们需要确定溶解度积的数值。
根据已知的实验数据,我们可以求解出溶质的摩尔溶解度,即溶液中溶质的摩尔浓度。
然后根据摩尔浓度计算出离子浓度,并代入溶解度积的表达式中,就可以得到溶解度积的数值。
最后,我们需要解读溶解度积的数值。
根据溶解度积的数值大小,可以判断溶质在溶液中的溶解程度。
如果溶解度积的数值很小,接近于零,说明溶质在溶液中的溶解程度很小,即凝聚体稳定性很强,溶液中的离子浓度很低。
如果溶解度积的数值很大,接近于无穷大,说明溶质在溶液中的溶解程度很大,即凝聚体稳定性很弱,溶液中的离子浓度很高。
此外,溶解度积还可以用来预测沉淀的生成。
如果溶解度积的数值超过一些化学反应的Q值(即反应商),说明凝聚体的稳定性较差,沉淀将会生成;而如果溶解度积的数值小于Q值,说明凝聚体的稳定性较好,沉淀将不会生成。
需要注意的是,溶解度积的数值是与温度和溶液组成有关的,因此在计算和解读溶解度积时需要考虑温度和溶液组成的影响。
通常,随着温度的升高,溶解度积的数值会增大,溶质的溶解程度会增加。
综上所述,沉淀溶解平衡的计算和解读对于理解溶解和沉淀的行为以及预测产物的生成有着重要的意义。
通过计算溶解度积的数值,可以判断溶质在溶液中的溶解程度和凝聚体的稳定性,从而了解化学反应的过程和结果。
沉淀溶解平衡知识点
沉淀溶解平衡知识点一、引言在化学中,沉淀溶解平衡是一个重要的概念。
它涉及到溶解和沉淀反应之间的平衡状态,对于理解溶解和沉淀现象以及相关化学反应的进行具有重要意义。
本文将介绍沉淀溶解平衡的相关知识点,包括定义、条件、影响因素等。
二、沉淀溶解平衡的定义沉淀溶解平衡是指当溶解和沉淀反应达到平衡状态时,所达到的平衡状态称为沉淀溶解平衡。
在该平衡状态下,溶液中溶质的浓度和沉淀中固体的浓度保持稳定。
沉淀溶解平衡的达成需要一定的条件,同时也受到一些影响因素的调控。
三、沉淀溶解平衡的条件1. 有限溶解度:沉淀溶解平衡只在一定溶质浓度范围内发生。
当溶质浓度超过饱和溶度时,就会发生沉淀反应;当溶质浓度低于饱和溶度时,溶质会溶解回溶液中。
只有在溶液中溶质的浓度等于其饱和溶度时,沉淀溶解平衡才能达到。
2. 温度:温度是影响沉淀溶解平衡的重要因素之一。
一般来说,随着温度的升高,溶质的饱和溶度会增大,从而使得沉淀反应变得不容易发生;而温度的降低则相反,会促使溶质沉淀。
3. pH值:溶液的pH值也会影响溶解和沉淀反应的平衡状态。
对于一些带电的溶质,pH值的变化可以改变其溶解度。
例如,在酸性溶液中,某些金属离子的溶解度会增加,而在碱性溶液中则相反。
四、影响沉淀溶解平衡的因素1. 溶质浓度:溶质的浓度对沉淀溶解平衡的达成起着重要作用。
当溶质浓度较高时,沉淀反应更容易发生;溶质浓度较低时,则更容易溶解。
2. 溶液的离子强度:溶液中存在其他离子时,会对沉淀溶解平衡产生影响。
高离子强度会使得沉淀反应更难发生,而低离子强度则会促进溶解。
3. 溶液的温度:如前所述,温度对沉淀溶解平衡有影响。
温度升高时,溶质的溶解度通常会增加,从而减少沉淀的可能性。
4. 其他外界条件:除了上述因素外,还有其他外界条件也可能会影响沉淀溶解平衡,例如压力、光照、搅拌等。
这些条件的变化可以改变溶质的溶解度,进而影响沉淀反应的进行。
五、应用和意义沉淀溶解平衡在生活和工业中都有广泛应用。
沉淀的溶解平衡
沉淀的溶解平衡与重要知识点沉淀的溶解平衡是指在一定温度、压力和溶液中浓度下,不易溶解的化合物(如CaCO3等)溶于溶剂中而形成的平衡。
通俗来说,就是当有些化合物暴露在溶液中时,会发生溶解与沉淀反应,这种现象描述了当溶解和沉淀反应达到化学平衡时,溶液中固体物质浓度的大小。
它一般用于解释某些天然水体中的成分浓度、海洋中的生态系统和骨骼的化学计量等问题,还能对气候变迁等方面产生影响。
此外,还可以用于工业和环境保护领域,比如处理钾肥废水、制备药品、防止酸性雨等。
应该注意的事项包括:1.了解反应物质所在的前提,以及浓度、温度、压力等环境条件的影响;2.控制试验条件,如稳定温度、加入稳定剂等方式保证实验结果稳定可靠;3.进行前期实验数据收集、数据处理和后续实验验证等工作,从而准确确定实验测量值;4.在实验过程中注意安全,并将实验废弃物正确处理,环境保护意识要有。
沉淀的溶解平衡是化学领域中重要的概念,常出现在高中和大学化学相关课程以及考试中。
具体的考点可能包括以下几个方面:1. 溶液饱和度的计算及其影响因素:饱和度是指溶液中所含的物质浓度达到某一极限时,不能再溶解更多物质的状态。
考生需要了解如何计算不同温度、压力和浓度下的溶解度,并对影响溶解度的因素有基本的掌握。
2. 溶解过程和沉淀反应的化学动力学:考生需了解溶解过程和沉淀反应发生的化学动力学机制,包括反应速率与反应条件的关系、反应活化能的概念等。
3. 溶液中离子浓度的计算及其应用:考生需要掌握离子在溶液中的浓度计算方法,了解如何用它们预测盐类的产生和判断是否会发生沉淀反应。
4. 应用:考生需具备利用沉淀的溶解平衡原理分析海水成分、肥料污染治理等实际问题的能力。
需要注意的是,在学习和应用沉淀的溶解平衡原理时,考生应注重实验操作技能和环境安全。
《沉淀溶解平衡》 知识清单
《沉淀溶解平衡》知识清单一、沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时,形成电解质的饱和溶液,达到平衡状态,我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
例如,将难溶电解质 AgCl 放入水中,尽管 AgCl 难溶于水,但仍有少量的 Ag⁺和 Cl⁻离开固体表面进入溶液,同时溶液中的 Ag⁺和 Cl⁻又会在固体表面沉淀下来。
当溶解速率和沉淀速率相等时,就达到了沉淀溶解平衡。
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,溶解和沉淀仍在不断进行,只是速率相等。
2、等速v 溶解= v 沉淀3、定态平衡时,溶液中各离子的浓度保持不变。
4、同条件不变改变条件,平衡会发生移动。
三、沉淀溶解平衡的表达式以 AgCl 为例,其沉淀溶解平衡的表达式为:AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq)需要注意的是,固体物质的浓度在表达式中视为常数“1”,不写在平衡表达式中。
四、影响沉淀溶解平衡的因素1、内因物质本身的性质是决定沉淀溶解平衡的主要因素。
不同的难溶电解质在相同条件下的溶解度不同,溶解度越大,越容易溶解。
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,平衡向溶解方向移动,溶解度增大;降低温度,平衡向沉淀方向移动,溶解度减小。
(2)浓度加水稀释,平衡向溶解方向移动,但各离子浓度不变。
(3)同离子效应向平衡体系中加入相同的离子,平衡向沉淀方向移动。
例如,在 AgCl 的饱和溶液中加入 AgNO₃溶液,会使 AgCl 的溶解度减小。
(4)能反应的离子向平衡体系中加入能与体系中某些离子反应的物质,平衡向溶解方向移动。
比如,在 AgCl 的饱和溶液中加入氨水,由于 Ag⁺与 NH₃形成配合物,会使沉淀溶解平衡向右移动,AgCl 逐渐溶解。
五、溶度积常数(Ksp)1、定义在一定温度下,难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时,离子浓度幂的乘积为一个常数,这个常数称为溶度积常数,简称溶度积。
沉淀溶解平衡知识点
沉淀溶解平衡知识点沉淀溶解平衡是化学中重要的概念之一,它描述了在某种条件下溶液中发生的物质的沉淀和溶解的平衡状态。
在化学反应中,物质可以从溶液中沉淀出来,也可以从固体状态溶解到溶液中。
了解沉淀溶解平衡的知识,对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
本文将介绍沉淀溶解平衡的基本概念和相关的知识点。
一、溶液的溶解度溶解度是指在一定条件下溶液中能溶解的物质的最大量。
不同物质的溶解度受到温度、压力、溶剂性质等因素的影响。
一般来说,温度升高可以增加物质的溶解度,而压力的变化对溶解度的影响较小。
溶解度的测定方法有多种,常用的包括测定饱和溶液中物质的质量、体积和浓度等。
二、溶液中物质的沉淀和溶解当一个物质溶解到溶液中,溶液中的浓度随之增加。
当溶液中物质的浓度超过其溶解度时,就会发生沉淀反应,即物质从溶液中沉淀出来形成固体颗粒。
沉淀的过程可以用沉淀反应方程式来描述,例如:AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq)其中,AgNO3和NaCl是溶解物质,AgCl是沉淀物质,NaNO3是剩余的溶解物质。
相反,当溶液中物质的浓度低于其溶解度时,就会发生溶解反应,即固体物质从溶质态转变为溶质态。
溶解的过程也可以用溶解反应方程式来描述。
三、溶解度积常数在沉淀溶解平衡中,溶液中沉淀物质的浓度和溶解物质的浓度之间存在一个定量关系,这个关系由溶解度积常数来表示。
溶解度积常数是指在特定温度下,溶解物质溶解生成的离子在溶液中的浓度的乘积。
对于沉淀反应,溶解度积常数是沉淀物质的溶解度的平方,例如:Ksp = [Ag+][Cl-]其中,Ksp是溶解度积常数,[Ag+]和[Cl-]分别是溶液中银离子和氯离子的浓度。
溶解度积常数的大小可以反映溶解物质的溶解性,当Ksp值较大时,表示溶解度较高,溶解物质较易溶解。
四、影响沉淀溶解平衡的因素沉淀溶解平衡受到多种因素的影响,包括温度、浓度、压力和溶剂性质等。
沉淀溶解平衡(知识点)
第3节沉淀溶解平衡知识点核心知识点及知识点解读一、沉淀溶解平衡和溶度积1、沉淀溶解平衡的建立:一定条件下,强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
2、沉淀溶解平衡常数--溶度积(1)定义:在一定条件下,难溶性物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫做溶度积常数或溶度积。
(2)表达式:以PbI2(s)溶解平衡为例:PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)K sp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3L-3(3)意义溶度积反映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,K sp的数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。
(4)影响K sp的因素K sp与其他化学平衡常数一样,只与难溶性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。
3、沉淀溶解的特征:等、动、定、变。
等——v溶解 = v沉淀(结晶)动——动态平衡, v溶解 = v沉淀≠0定——达到平衡时,溶液中离子浓度不再改变。
变——当外界条件改变,溶解平衡将发生移动。
4、影响溶解平衡的因素(1)内因:电解质本身的性质①绝对不溶的电解质是没有的。
②同是难溶电解质,溶解度差别也很大。
③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:遵循平衡移动原理①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。
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,但K sp 不变。
④其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动,K sp不变。
二、沉淀溶解平衡的应用1、溶度积规则通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积--浓度商Q C的现对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:Q C>K sp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
环境化学 第五章_沉淀溶解平衡
K
θ d
aM aA a MA(aq)
aM
aA
K
θ d
s0
K
θ ap
活度积(常数) activity product
K
θ ap
aM
aA
γ
M [M]/cθ
γ
A [A]/cθ
γ
M
γ
A
K
θ sp
K
θ sp
[M] cθ
[A] cθ
[M][A]
γ
K
θ ap
M γ
A
溶度积(常数)
小结:
(1) 相同类型
K sp
大的 s也大
AgCl AgBr AgI
K
sp
减小
s 减小
(2)
不同类型则不能用
K sp
比较溶解度的大小,
要通过计算才能比较
(3) 若为难溶弱电解质,或易水解的强电
解质,以MA型为例,则 s
K sp
MA(s)
MA(aq) M+(aq) + A–(aq)
s [MA] [M ] [MA]
sp
M2A型或MA2型 难溶化合物
s3
K
sp
4
例:已知室温下AgBr和Mg(OH)2 的溶度积 分别为5.010-13 和1.810-11,求它们的
溶解度(不考虑其它副反应及固有溶解度)。
解: s (AgBr ) Ksp (AgBr ) 5.0 1013
7.07 107 mol dm3
s(Mg(OH )2 ) 3
➢ 无定形沉淀(amorphous precipitates)
0.0010
第五章 沉淀溶解平衡
2、盐效应
在难溶电解质溶液中,加入易溶强电解质(不 含有难溶电解质的组成离子)而使难溶电解质的溶 解度增大的效应称为盐效应。 AgCl KNO AgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25℃ ) (25 c(KNO3)/(mol.L-1) s(AgCl) )/(mol.L-1) 0.00 1.278 0.0010 1.325 0.00500 1.385 0.0100 1.427
溶度积换算为溶解度
例5-4 在25°C时AgBr的K ° 时 的 = 5.0×10−13,试计算 试计算AgBr的 × 的 SP
溶解度(以物质的量浓度表示 溶解度 以物质的量浓度表示) 以物质的量浓度表示 解:溴化银的沉淀溶解平衡为: AgBr(s) Ag+(aq) + Br-(aq) 设AgBr的溶解度为S,则c(Ag+)=c (Br-)=S AgBr S c Ag c ) S 得 K SP = c(Ag+)·c(Br-)=S · S=5.0×10−13 所以 S = 5.0 ×10 −13 = 7.1×10 −7 mol . L−1 即AgBr的溶解度为7.1×10−7 mol⋅L−1
M(OH)n + nH+ Mn+ + nH2O
K =
c(Mn+) c (H )
n +
=
c(Mn+) ⋅ cn(OH) c (H ) ⋅ c (OH)
n + n
=
Ksp (Kw)n
室温时,K w = 10−14,而一般有: MOH的K sp大于10−14(即K w), M(OH)2 的K sp大于10−28(即K w2), M(OH)3的K sp大于10−42(即K w3), 所以反应平衡常数都大于1, 表明金属氢氧化物一般都能 溶于强酸。
《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。
沉淀溶解平衡知识点
沉淀溶解平衡知识点沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,涉及到溶解度的概念和沉淀生成与转化等知识点。
下面将对沉淀溶解平衡知识点进行详细的介绍。
一、沉淀溶解平衡的定义沉淀溶解平衡是指在一定温度下,当溶液中的离子浓度达到平衡状态时,沉淀溶解反应停止,形成的固体和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
此时,溶液中的阴阳离子浓度满足溶度积常数,并且溶液中的沉淀和溶解反应速率相等。
二、沉淀溶解平衡的特点1、动态平衡:沉淀溶解平衡是一个动态平衡,即沉淀和溶解反应不断进行,但速率相等,因此溶液中的离子浓度保持不变。
2、溶解度与温度有关:物质的溶解度随温度变化而变化。
一般来说,温度越高,溶解度越大。
3、溶度积常数:在一定温度下,沉淀溶解平衡时,溶液中的阴阳离子浓度满足溶度积常数。
这个常数只与温度有关,与溶液的浓度无关。
4、沉淀的生成与转化:当溶液中某离子的浓度超过其溶度积常数时,会形成沉淀。
然而,形成的沉淀可以转化为更难溶的物质,或者转化为可溶性的化合物。
三、沉淀溶解平衡的应用1、判断沉淀的生成与转化:通过比较溶液中的离子浓度和溶度积常数,可以判断是否会形成沉淀以及沉淀的生成与转化。
2、计算溶解度:已知某物质的溶度积常数和溶液中的离子浓度,可以计算该物质的溶解度。
3、处理工业废水:在处理含有重金属离子的工业废水时,可以利用沉淀溶解平衡的原理,将重金属离子转化为难溶性的化合物,从而降低对环境的危害。
4、药物制备:在药物制备过程中,可以利用沉淀溶解平衡的原理,将药物中的有效成分转化为难溶性的化合物,以提高药物的疗效和稳定性。
总之,沉淀溶解平衡是化学平衡的一种重要类型,涉及到溶解度的概念和沉淀生成与转化等知识点。
理解并掌握沉淀溶解平衡的概念和特点对于解决相关问题具有重要意义。
“沉淀溶解平衡”的单元整体教学设计一、教学内容与目标本单元将带领学生探究沉淀溶解平衡的原理及其在日常生活中的应用。
通过实验和实践,学生将了解沉淀溶解平衡的基本概念,掌握沉淀溶解平衡的规律,了解影响沉淀溶解平衡的因素,并能够解释这些因素对沉淀溶解平衡的影响。
沉淀溶解平衡PPT课件
实验结论和注意事项
实验结论应包括实验现象、数据及分析 注意事项包括实验操作、安全防范措施等 实验现象与理论预期的差异及其原因分析 实验中遇到的问题及解决方法
06
沉淀溶解平衡的拓展学习
相关概念和术语解释
溶度积常数:描述沉淀溶解平衡常数的一种表示方式 溶解度:一定温度下,某固体物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量 沉淀转化:一种沉淀转化为另一种沉淀的过程 同离子效应:当加入的离子与溶液中的离子相同,会对沉淀溶解平衡产生影响
沉淀溶解平衡的拓展学习 沉淀溶解平衡在生产生活中的应用 沉淀溶解平衡与其他化学平衡的关系 沉淀溶解平衡的实验操作注意事项
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同离子效应
沉淀溶解平衡的 移动:同离子效 应
沉淀溶解平衡的 影响因素:同离 子效应的定义
同离子效应的原 理:通过添加同 离子来改变沉淀 溶解平衡
同离子效应的应 用:控制沉淀溶 解平衡的方法
酸碱度的影响
沉淀溶解平衡的 移动:酸碱度的 改变会导致沉淀 溶解平衡的移动。
沉淀的生成和溶 解:酸碱度升高, 有利于某些沉淀 的生成和溶解。
沉淀溶解平衡的表示方法
溶度积常数 溶解度 沉淀溶解平衡方程式 沉淀溶解平衡的影响因素
沉淀溶解平衡的特点
沉淀溶解平衡 是一种动态平
衡
沉淀溶解平衡 时固相和液相 之间达到平衡
状态
沉淀溶解平衡 常数(Ksp) 只与温度有关, 与浓度无关
沉淀溶解平衡 是可以移动的, 可以通过改变 条件来改变平
衡状态
03
医学领域:在医学领域,沉淀溶解平衡原理被用来治疗某些疾病。例如,通过调节尿液的pH 值,可以治疗某些类型的结石。
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六、沉淀的溶解
MnS (肉色)
Ksp 使沉淀溶 解所需酸
ZnS (白色)
CdS (黄色)
CuS (黑色)
HgS (黑色)
1.41015 1.21023 1.01029 8.51045 4.01053 醋酸 稀盐酸 浓盐酸 浓硝酸
sp<
王水
沉淀物与饱和溶液共存,如果能使 Q
Ksp ,则沉淀物可
Ksp (PbS) [Pb2 ][S2 ] 8.0 1028 PbSO4 + S2- PbS + SO42-
两式相除得
K 转化
2 [ SO4 ]
[S
2
]
3.210
19
这说明在加入新的沉淀剂 S2- 时,只要能保持
1 2 [S ] [SO 4 ] 19 3.2 10
解:硫化物MS在盐酸中会发生如下变化:
MS(s) M2+(aq) + S2-(aq) S2 - + H + HS- HS-+H+ H2 S
总反应 MS(s) +
Ksp [M ][H2S] 2 [H ] K1K 2
2
Ksp 1/K2 1/K1
+ H2S
K
2H+
M2+
K sp K1 K 2
六、沉淀的溶解
MS完全溶解后,[M2+]=0.10 mol/L,[H2S]= 0.10 mol/L
[H ]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K1 K 2 [M 2 ][H2S] K sp
5.7 108 1.2 1015 0.10 0.10 K sp
6.84 10 25 K sp
MnS溶解所需盐酸的最低浓度为2.2×10-5 mol/L ZnS溶解所需盐酸的最低浓度为0.24 mol/L CuS溶解所需盐酸的最低浓度为8.9×109 mol/L
沉淀溶解平衡
Copyright 2010 Zhangke
一、沉淀溶解平衡
一、沉淀溶解平衡
二、溶度积常数Ksp
PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2Cl-(aq)
Ksp=[Pb2+][Cl-]2 一定温度下,难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数 次方的乘积为一常数。
溶度积常数表
化合物 AgCl AgI Ksp 1.8×10–10 8.5×10–17 FeS Hg2Cl2 化合物 Ksp 6.3×10–18 1.4×10–18
例:计算使0.10mol的MnS、ZnS、CuS溶解于1L盐酸中所需盐 酸的最低浓度。(已知:c(H2S饱和溶液)=0.10 mol/L, Ksp(MnS)=1.4×10-15、Ksp(ZnS)=1.2×10-23、 Ksp(CuS)=8.5×10-45)
Ksp [M 2 ][H2S] 2 [H ] K1K 2
饱和溶液中 [CrO42–] 可以代表 Ag2CrO4 的溶解度,而 [Ag+] 则是 Ag2CrO4 溶解度的 2 倍。
Ksp [Ag ]2[CrO42 ] (2x)2 x 4x3
4 (6.50 10 ) 1.110
12
5 3
三、Ksp与溶解度
Ag2CrO4 AgCl 6.50×10–5 mol/L 1.34×10–5 mol/L 1.1×10–12 1.8×10–10
36 1 . 1 10 [OH ] 3 4.79 1012 mol/L 0.01
pH=2.68
完全沉淀时的pH值:
36 1 . 1 10 11 mol/L [OH ] 3 4 . 79 10 5 1.0 10
pH=3.68
五、分步沉淀
例:若当溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,就可以认为此离子 沉淀完全了。分别计算使0.01mol/L Fe2+和Mg2+开始沉淀和沉 淀完全的PH 现有0.01mol/L Fe3+ 、Fe2+ 、 Mg2+ 混合溶液如何分离?
六、沉淀的溶解
MnS溶解所需盐酸的最低浓度为2.2×10-5 mol/L ZnS溶解所需盐酸的最低浓度为0.24 mol/L CuS溶解所需盐酸的最低浓度为8.9×109 mol/L
MnS (肉色) Ksp 使沉淀溶 解所需酸
ZnS (白色)
CdS (黄色)
CuS (黑色)
HgS (黑色)
1.41015 1.21023 1.01029 8.51045 4.01053 醋酸 稀盐酸 浓盐酸 浓硝酸 王水
AgCl
Ag+ + Cl- 0 x
2
0 x
10
Ksp [Ag ][Cl ] x 1.8 10
x 1.34 10
5
故 AgCl 的溶解度为 1.34×10–5 mol/L
三、Ksp与溶解度
例: 已知某温度下 Ag2CrO4 的溶解度为 6.50×10–5 mol/L,求 Ag2CrO4 的 Ksp 。 解: 平衡时浓度 Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42– 2x x
例: 求在 1.0 mol· dm–3 的盐酸中,AgCl 固体的溶解度。 解: 起始浓度 平衡浓度 AgCl Ag+ + Cl– 0 x 1.0 1.0 + x
达到饱和时 [Ag+ ] 可以代表 AgCl 的溶解度
Ksp [Ag ][Cl ] x '(1.0 x ')
纯水中 AgCl 的溶解度为 1.3×10–5 mol/L,故: x ≪ 1.0 , 1.0 + x ≈ 1.0 x = Ksp = 1.8×10–10
七、沉淀的转化
PbSO4 Na2S Pb2+ + SO42- + S2- + 2Na + PbS PbSO4 + S2- PbS + SO42-
由一种难溶物质转化为另一种更难溶的物质,过程是较 容易进行的。我们来讨论转化的条件,若上述两种沉淀溶解平
衡同时存在,则有
七、沉淀的转化
K sp (PbSO4 ) [Pb2 ][SO42 ] 2.53108
Fe3+ Fe2+ Mg2+
pH=2.68 pH=7.45 pH=9.6
pH=3.68 pH=9.0 pH=11.1
常见难溶氢氧化物Ksp:Al(OH)3 2×10-33 Cu(OH)2 5.6×10-20 Fe(OH)2 8×10-16 Mg(OH)2 1.8×10-11
六、沉淀的溶解
例:计算使0.10mol的MnS、ZnS、CuS溶解于1L盐酸中所需盐 酸的最低浓度。(已知:c(H2S饱和溶液)=0.10 mol/L, Ksp(MnS)=1.4×10-15、Ksp(ZnS)=1.2×10-23、 Ksp(CuS)=8.5×10-45)
2
则 PbSO4 就会转变为 PbS 。
对于 [S2-] 的这种要求已经是再低不过了。
七、沉淀的转化
反过来,由溶解度极小的PbS转化为溶解度 较大的PbSO4 则非常困难。从上面的讨论中可以 看出,只有保持 [ SO42-] 大于 [ S2-] 的 3.2×1019
倍时,才能使 PbS 转化为 PbSO4 。这样的转化条
Qsp=[Pb2+][Cl-]2 难溶强电解质溶液中,离子浓度系数次方的乘积称为离 子积,用Qsp表示。
Qsp=Ksp,溶液正好饱和,无沉淀析出。 Qsp>Ksp,过饱和溶液,有沉淀生成,直至Qsp=Ksp。 Qsp<Ksp,不饱和溶液,可以继续溶解固体,直至饱和。
二、溶度积常数Ksp
结论: Ksp 和溶解度之间具有明确的换算关系。但尽管两者 均表示难溶物的溶解性质,但 Ksp 大的其溶解度不一定就大。 为什么同样可以定量表示物质溶解性能的 Ksp 和溶解度, 在大小关系上却不一致呢? 其原因是 AgCl 的正负离子数目之比为 1:1,而Ag2CrO4 为 2:1 ,故 Ksp 与溶解度的关系会出现上述情形。不难得出结 论,只要两种难溶物具有相同的正负离子个数比,其 Ksp 和溶 解度的大小关系就会一致。
离子效应。
五、分步沉淀
例:若当溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,就可以认为此离子 沉淀完全了。计算使0.01mol/L Fe3+开始沉淀和完全沉淀时的 pH值。Ksp(Fe(OH)3)=1.1×10-36 解: Fe(OH)3(s) Fe3+(aq) + 3OH-(aq)
Ksp=[Fe3+][OH-]3 开始沉淀时的pH值:
Qsp=Ksp,溶液正好饱和,无沉淀析出。 Qsp>Ksp,过饱和溶液,有沉淀生成,直至Qsp=Ksp。 Qsp<Ksp,不饱和溶液,可以继续溶解固体,直至饱和。
三、Ksp与溶解度
例:已知 AgCl 的 Ksp = 1.8×10–10 ,求 AgCl 的溶解度。 解: 起始浓度 平衡浓度
Ag2CrO4
Ag2S BaCO3
1.1×10–12
6.3×10–50 2.6×10–9
Hg2Br2
Hg2I2 Mg(OH)2
6.4×10–23
5.2×10–29 5.6×10–12
BaSO4
BaCrO4 CaCO3 CaC2O4 CaF2 CuS CuI Fe(OH)3
1.1×10–10
1.2×10–10 2.8×10–9 2.3×10–9 5.3×10–9 6.3×10–36 1.3×10–12 2.8×10–39
发生溶解。使 Q
sp减小的方法有几种:
1)使有关离子生成弱酸的方法。
2)氧化还原法,使有关离子浓度变小;
3)生成配位化合物的方法,使有关离子浓度变小;
七、沉淀的转化
白色 PbSO4 沉淀和其饱和溶液共存于试管中,