沉淀—溶解度平衡
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四、溶度积Qc
体系在任何情况下(不一定是饱和状态)的离子浓 度幂的乘积简称浓度积,用Qc表示。 Qc和Ksp的表达式相同,但两者的概念不同,Ksp是Qc 的一个特例。
五、溶度积规则
(1)Qc=Ksp,溶液中有难溶电解质固体时,溶液是 饱和溶液,体系达到动态平衡。 (2)Qc>Ksp是过饱和溶液,平衡向生成沉淀的方 向移动,体系中不断析出沉淀直至达到新的平衡, 即Qc=Ksp为止。 (3)Qc<Ksp是不饱和溶液,无沉淀析出;若体系 中有固体存在,沉淀将继续溶解直至达到Qc=Ksp。
沉淀—溶解度平衡
溶度积原理
一、难溶电解质
难溶电解质是指溶解度小于0.01g的物质。在室温下, 由于难溶电解质的饱和溶液的浓度极小,其中电解 质只能形成极稀的溶液,可以认为它们在溶液中 100%的电离。
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二、溶度积(Ksp)
在一定温度下,任一难溶电解质AmBn的饱和溶液中,达 到沉淀溶解平衡: AmBn(s)——mAn+(aq)+nBm-(aq) 此时,溶液中各离子浓度的幂的乘积为一常数,表示为: Ksp=[An+]m· [Bm-]n Ksp成为溶度积常数,简称溶度积。它反映了难溶电解质 的溶解能力。 注当溶液中离子浓度低时,离子强度很小,所以活度因 子γ→1,a≈c。KspΘ也常简写成Ksp。 溶度积是温度的函数。
六、根据溶度积规则判断沉淀平衡 的移动及相关计算
1、沉淀的生成条件 加入适当过量的沉淀剂,增大有关离子浓度,使Qc>Ksp。 判断是否生成沉淀,可按以下步骤: (1)先计算出混合后与沉淀有关的离子浓度; (2)计算出浓度积Qc; (3)将Qc与Ksp进行比较,判断沉淀能否生成。 2、沉淀的溶解 设法降低有关离子浓度,使Qc<Ksp。方法有: (1)生成弱电解质(如生成弱酸、弱碱、弱酸盐、水等); (2)生成配离子; (3)发生氧化还原反应。
三、溶度积Ksp和溶解度S之间的相 互换算
利用浓度积常数可对难溶电解质的溶解度大小进行 比较。对于相同类型的难溶电解质可直接利用Ksp比 较其溶解度的大小。Ksp越大,难溶电解质的溶解度 越大。但对于不同类型的难溶电解质,不能直接从 Ksp判断,而必须经过换算成溶解度S(mol· L-1)才可 以比较。各种类型的难溶电解溶度积和溶解度之间 换算见下表:
难容电解 质的类型 换算公式 AB型 A2B或AB2 型 AB3型 AmBn型
Ksp与S换算的适用条件
(1)仅适用于离子强度较小,浓度可代替活度的难 溶电解质饱和溶液。 (2)仅适用于溶解部分全部电离的难溶电解质。 (3)只适用于溶解后电离出的阴、阳离子在水溶液 中不发生水解等副反应或副反应程度不大的物质。
二、溶度积
难溶强电解质的沉淀与溶解过程是可逆的。 如在一定温度下将Ag2CrO4置于水中,一方面, Ag2CrO4 表面的Ag+和CrO42-在水分子作用下,成为水合银离子 Ag+(aq)和水合铬酸根离子CrO42-(aq)而进入溶液这 个过程成为溶解;另一方面,溶液中的水合Ag+(aq)和 水合铬酸根离子CrO42-(aq)处于无序运动中,其中有些 接触到Ag2CrO4固体表面,受到固体表面的吸引,又会 重新析出或回到固体表面,形成Ag2CrO4 ,这个过程称 作沉淀。