沉淀平衡与配位平衡

Fe(OH)2 4.87×溶10液-17 25..881<pH6<.364.2
● 溶度积 固体硫酸钡为纯物，无浓度变化
温度一定时，难溶电解质的饱和 溶液中，离子浓度的乘积为一常数， 叫做溶度积常数，计为Ksp 。
（2） 溶度积与溶解度之间的关系
例：25ºC时，AgCl的溶度积为1.77×10-
10,Ag2CrO4的溶度积为1.12×10-1２，试求AgCl 和Ag2CrO4的溶解度。
c(I ) 4.61010 mol L-1 <<1.0105 mol L-1
可以认为碘离子已经完全沉淀。
沉淀的转化
CaSO
4
(s)
CO
2 3
(aq)
CaCO3 (s) SO24(aq)
K
c(SO
2 4
)c(Ca
2
)
c(CO32 )c(Ca 2 )
K sp (CaSO 4 ) K sp (CaCO 3 )
解：①设AgCl的溶解度为s1（mol.dm-3）则
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
ceq(Ag+)=ceq(cl-)=s1 Ksp= ceq(Ag+) ﹒ceq(cl-)=s1 ﹒ s1 = s12
s1 Ksp 1.771010 moldm3 1.33105 moldm3
② 设Ag2CrO4的溶度积为s2，则
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3 2.79×10-39
)4 =
10-5
c(OH)=6.53×10-12mol·L-1 pH=2.81
Zn(OH)2开始沉淀时
c(OH-)=
2
3×10-17 1.0
=5×10-9mol·L-1
pH=5.74
pH应控制为： 2.81<pH<5.74
M(OH)n
分子式
Ksp
开始沉淀pH 沉淀完全pH
c(Mn+) = c(Mn+)= c(Mn+)≦ 1mol·L-1 0.1mol·L-1 10-5mol·L-1
7.110 5 4.9 10 9
1.4104
即在同一溶液中，达到平衡时，硫酸根的 浓度是碳酸根的1.4 万倍。
• 某厂排放的废水中含有96mg/L的Zn2+,
用化学沉淀法应控制pH为多少时,才能达到排放标准 （5mg/L）？
解：Zn2+的排放标准（5mg/L）等于7.7×10－5mol/L.
[c(Zn2+)/cΘ] ×[c(OH－)/cΘ]2 ≥ Ks[Zn(OH)2]
Ag2CrO4 (s)
2Ag+(aq)+CrO4 2-(aq)
可得到 ceq(Ag+)=2s2
ceq(CrO4 2-)=s2
Ksp= ceq(Ag+)2 ﹒ceq(CrO4 2-)
=(2s2)2﹒ s2=4s23
s2 3
Ksp 4
3
1.12 1012 4
moldm3 6.54105 moldm3
* 相同类型的难溶电解质，其 Ksp大的 S
也大。
不同类型的难溶电解质不能直接用 溶度积比较其溶解度的相对大小。
Ksp (AgCl) > Ksp(Ag2CrO4 )
S(AgCl) < S (Ag2CrO4 )
2.溶度积规则及其应用
（1） 溶度积规则 AnBm（s）＝nAm+ (aq) + mBn- (aq)
1.分步沉淀和共沉淀 实验：
1L溶液
逐滴加入
1.0 10 3 mol L1I 1.0 10 3 mol L1Cl
1.0 103 mol AgNO 3
L1
AgI(s) 先析出 AgCl(s) 后析出
{c1(Ag )}I
K sp (AgI) {c(I )}
8.310 17 110 3
Mg(OH)2 5.61×10-12 8.37
8.87
10.87
CC调od((节OOHH溶))22 液57..9p22H××11值00--1,155可进66.8.9行9 离子77的.3.48分离和99提.3.48纯。
Zn(如OH为)2 除3×去101-m17 ol·L-51.Z7nSO4溶6.2液中的F8.e234+,
c1(Ag )I 8.31014 mol L1
{c2
(Ag
)} Cl
K sp (AgCl) {c(Cl )}
1.810 10 110 3
c2 (Ag )Cl 1.8107mol L1
c1(Ag )I <<
c2
(Ag
) Cl
AgCl开始沉淀时：
{c(I )}
{Kc2sp(A(AggI))}
8.3 10 17 1.8 10 7
0
0
平衡浓度/(molL1) 0.050 x
x
x
x2 0.050
x
Kb
( NH3 )
1.8×105
x 9.5×104
c(OH ) 9.5×104 mol L1
J {co (Mg2 )}{c(OH )}2 0.25 (9.5104 )2 2.3107
Ksp (Mg(OH)2 ) 1.8×1011 J >Ksp ，所以有 Mg(OH)2沉淀析出。
MgCl2溶液中加入等体积的 0.10mol·L-1 的氨水溶液，问有无Mg(OH)2沉淀生成？
解：(1) co (Mg2 ) 0.25mol L1 co (NH3) 0.050mol L1 NH3(aq) H2O(l) NH4 (aq) OH (aq)
初始浓度/(mol L1) 0.050
c(OH－) ≥
Ks[Zn(OH)2] c(Zn2 )
3.0 1017 7.7 105
6.2107 mol/ L
pOH=6.21
pH=7.79
例 为除去1.0moFle·L3+-,1ZnSO4溶液中的
解溶：液F的e(pOHH值)3沉应淀控完制全在时什么范围？
3
c(OH-)=
Ksp(cF(eF(eO3+H) )3)×(c
离子浓度乘积Q的表达式为
c(Am ) n c(Bn ) m
Q
c
c
Q C(Am ) n C(Bn ) m＞Ka
沉淀析出
Q C(Am ) n C(Bn ) m Ka
饱和溶液
Q C(Am ) n C(Bn ) m＜Ka
无沉淀析出(沉淀可溶)
利用同离子效应与溶度积规则判断判断沉 淀是否完全，沉淀的生成或溶解。
例 求25℃时Ag2CrO4在0.010 mol ·L-1 K2CrO4 溶液中的溶解度。
对已达到平衡的反应
分别给其加入HCl 、BaCl2 或Na2CO3 溶液，会产生怎样的结果？ 解；①加盐酸HCl
② 加Ba+2或CO3-2
因此能促使BaCO3的生成。 例题： 在0.20L的 0.50mol·L-1