溶解平衡及其计算PPT课件

BaSO4(s)
沉淀
Ba2+(aq) + SO42–(aq)
多相平衡体系，平衡时：
Ksp= c(Ba2+) c(SO42– )
Ksp大小与物质的溶解度有关。 平衡状态即为该温度下此物质的饱和溶液。
溶度积常数
对于一任意组成为AmBn形式的难溶电解质，在水溶 液中有以下的平衡：
溶解
AmBn(s) 沉淀 mAn+(aq) + nBm–(aq)
Ag2CrO4(s) 溶解
沉淀
2Ag+(aq) + CrO42–(aq)
可知：c(CrO42–) = x， c(Ag+) = 2x
Ksp(Ag2CrO4) = [c(Ag+)]2 ·c(CrO42–)
= 4 x3 = 9.0 10 –12 x =1.3 10–4
溶度积和溶解度之间的换算
例：AgCl 25ºC时溶解度为1.79 10 –3g·L–1，求其溶 度积常数。 解：单位换算：AgCl摩尔质量为143.4g·mol –1， 则AgCl的摩尔溶解度s(AgCl)为
1.79 10–3g·L–1 s(AgCl) = —————— = 1.24 10–5mol·L–1
绝对不溶的物质是不存在的，任何难溶的电解质， 在水溶液中或多或少地有所溶解。
例：AgCl在水中溶解度很小，但仍有微量AgCl溶 于水而发生电离，生成的Ag+和Cl–进入溶液…… 溶解过程。
当溶液中Ag+和Cl–增加到一定量时，其中一些Ag+ 和 Cl– 互 相 碰 撞 结 合 为 AgCl， 重 新 回 到 固 体 表 面……沉淀。
s
s
1–2型：
Ksp＝ [Ag+] [Cl–] ＝ s2
S Ksp
Ag2CrO4 (s) = 2 Ag+ (aq) + CrO42– (aq)
2s
s
Ksp = [Ag+]2[CrO42–] = (2s)2(s)
S
3
K sp 4
溶度积和溶解度之间的换算
溶解度：s mol·L–1
AmBn(s)
mAn+(aq) + nBm–(aq)
143.4 g·mol–1 c(Ag+) = c(Cl–) = 1.24 10–5mol·L–1 Ksp(AgCl) = c(Ag+)·c(Cl–) =1.56 10 –10
溶度积和溶解度之间的换算
例：Ag2CrO4在25ºC时的KspӨ = 9.0 10–12，求其溶 解度。
解：设Ag2CrO4的溶解度为x，由
溶度积常数
溶度积应该是各离子活度方次之积，但在稀溶液中， 可用离子浓度代替活度。
决定因素：与物质的本性和温度有关，而与离子浓 度的改变无关。
MgCO3 Ksp 3.5108
BaCO3 5.1109
CaCO3 2.8109
ZnCO3 1.41011
PbCO3 7.41014
溶度积和溶解度之间的换算
3. 理解氧化还原反应、配位反应对沉淀–溶解平衡 的影响；
4. 理解同离子效应和盐效应对沉淀–溶解平衡的影 响。
难溶电解质：溶解度小于0.1g/100g水的物质。 水溶液中的酸、碱平衡是均相反应；
另一类重要的离子反应------难溶电解质在水中的溶 解；
沉淀溶解平衡：在含有难溶电解质固体的饱和溶液 中，存在着该电解质与它溶解产生的离子之间的平 衡，也称多相离解平衡。
平衡浓度/mol L–1：
ms
ns
Ksp(m c)sm(cns)n
s c
mn
K sp
mmnn
溶度积和溶解度之间的换算
近似处理：
➢ 难溶电解质的离子在溶液中不发生任何化学反 应； ➢ 难溶电解质要一步完全电离； ➢ 难溶电解质溶解度很小，饱和溶液极稀，近似 认为饱和溶液的密度和纯水一样； ➢ 难溶电解质的水合正、负离子不发生或很少发 生羟基化和质子化作用。
达到沉淀溶解平衡时，标准平衡常数有下列一般 的形式：
Ksp(AmBn) = {c(An+)}m ·{c(Bm–)}n
溶度积常数
Fe(OH)3 (s)
Fe3+ + 3OH–
溶度积表达式： Ksp[Fe(OH)3] = {c(Fe3+)} ·{c(OH–)}3
溶度积另一定义：在一定温度下，难溶电解质的 饱和溶液中，各离子浓度方次之积为一常数。
溶度积和溶解度之间的换算
溶度积(Ksp)和溶解度(s)都代表物质的溶解能力。 难溶电解质溶解后都以离子状态存在于溶液中， 溶度积和溶解度可以相互换算。
相同点
s
Ksp
表示难溶电解质溶解能力的大小
不同点 浓度的一种形式 平衡常数的一种形式
单位 g·L–1， mol·L–1
无
溶度积和溶解度之间的换算
1–1型： AgCl (s) ＝ Ag＋ (aq) ＋ Cl– (aq)
沉淀反应及沉淀溶解平衡
教学目标：
溶度积原理
1. 掌握沉淀–溶解平衡和溶度积基本概念； 2. 弄清难溶电解质溶解度、溶度积和离子积的关
系并能进行有关的近似计算； 3. 掌握溶度积原理。
沉淀–溶解平衡的移动及溶度积原理的应用
1. 掌握沉淀生成与溶解的条件、分步沉淀与转化 的原理，并进行相关计算；
2. 掌握介质酸度对沉淀–溶解平衡的影响，熟练判 断常见氢氧化物、硫化物的沉淀条件及金属离 子分离条件。
沉淀
由难溶电解质与其离子之间形成多相平衡。
1. 溶度积原理
当 AgCl(s)
溶度l–(aq)
沉淀
达到沉淀–溶解平衡时，平衡常数表达式：
Ksp = c(Ag+)·c(Cl–)
Ksp为难溶电解质沉淀–溶解平衡常数––––––溶度 积常数，简称溶度积。
溶度积常数
溶解
溶解度(s)：一定温度下，1升难溶电解质饱和溶液 中所含溶质的量，是浓度的一种形式。 单位：g·L–1；mol·L–1。
25 ºC，100克水中可溶解(克) ZnCl2 432； PbCl2 0.99；HgS 1.47 10–25
易溶物： > 1克/100克水 微溶物： 0.1~1克/100克水 难溶物： < 0.1克/100克水
1. 溶液中离子什么条件下能产生沉淀？沉淀在什么 条件下能溶解？
2. 如果溶液中存在多种离子，怎样才能使它们分别 沉淀出来？
3. 在什么条件下沉淀可以相互转化。
沉淀–溶解平衡：
当溶液中离子浓度(严格地应该是离子活度)不再改 变，沉淀过程和溶解过程即达到平衡。
AgCl(s) 溶解 Ag+(aq) + Cl–(aq)