7沉淀溶解平衡
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7沉淀溶解平衡
第四节难溶电解质的溶解平衡
一、溶解平衡
1、难溶物的溶解度是否为0?
在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下:
2、当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时,溶液中是否含有Ag+和Cl-?此溶液是否为AgCl的饱和溶液?
3、难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡?并写出AgCl的溶解平衡表达式。
4、溶解平衡的建立:
(1)定义:在一定条件下,难溶强电解质溶于水,
当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率
相等时,形成溶质的饱和溶液,达到平
衡状态,这种平衡称为沉淀溶解平衡。(2)特征:(与化学平衡相比较)
①:可逆过程
②:v(溶解)=v(沉淀)
③:达到平衡时,溶液中各离子浓度保持不变
④:动态平衡,v(溶解)=v(沉淀)≠ 0
⑤:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
[思考]:将一块形状不规则的NaCl固体放入NaCl 饱和溶液中,一昼夜后观察发现,固体变为规则的立方体,而质量却未发生变化,为什么?
5、影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因:
(2)外因:遵循原理
①浓度:加水,平衡向方向移动。
②温度:绝大数难溶盐的溶解是吸热过程,
升高温度,多数平衡向
方向移动。
少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡。
③同离子效应:向平衡体系中加入相同的
离子,使平衡向的方向移动。
[例题] 将足量BaCO3分别加入:①30mL 水②10mL 0.2mol/LNa2CO3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Ba2+的浓度由大到小的顺序为:_____
二、溶度积(难溶电解质的溶解平衡常数)
1、概念:在一定温度下,难溶强电解质M m A n溶于
水形成饱和溶液时,溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡,这时的离子浓度幂的乘积是一个常数,叫作溶度积常数,简称溶度积。符号为K SP
2、表达式
M m N n(s)mM n+(aq)+nN m-(aq)Ksp =[c(M n+])]m·c[(N m-)]n
例如:AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl—(aq)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)
[练习]:请写出下列物质的沉淀溶解平衡方程式与溶度积K SP表达式。
Cu(OH)2
BaSO4
CaCO3
[例题]:已知:某温度时,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl -) =1.8×10-10,
Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag+)2·c(CrO2- 4) =1.1×10-12,试求:
此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液中Ag+的物质的量浓度,并比较两者的大小。
3、意义:
(1)溶度积Ksp反映了物质在水中的溶解能力。
溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力,所以它们之间可以互相换算。知道溶
解度可以求出溶度积,也可以由溶度积求溶
解度。
(2)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
[例题]:25℃时,AgCl 的溶解度是0.00192g·L —1,
求它的溶度积。
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。
[例题] 对于平衡AgCl (s ) Ag + + Cl —,若改变
下列条件,对其平衡有何影响?
条 件
平衡移动方向 C(A g +) C(Cl —) Ksp 溶解度(S ) 升高
温度
加
平 衡
水
加
NaCl(
s)
加
AgNO
(s)
3
[反馈练习]
1. 某温度时,BaSO4在水中的
沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.加入Na2SO4可以使溶液
由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的K sp大于c点对应的K ap
2. 已知:25℃时,K sp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,
K sp[MgF2]=7.42×10-11。下列说法正确的是A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的K sp比在20 mL 0.01 mol/LNH4Cl溶液中的K sp小
D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2
3.硫酸锶(SrSO 4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是
A.温度一定时,K sp(SrSO4)随24
c SO 的增大而减
()
小
B.三个不同温度中,313K时K sp(SrSO4)最大
C.283K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液
D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
4.铝和镓的性质相似,如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。在自然界镓常以极少量分散于铝矿,如