第六章沉淀溶解平衡

第六章沉淀溶解平衡

[教学要求]

1．熟悉难溶电解质的沉淀－溶解平衡，掌握标准溶度积常数及其与溶解度之间的关系和有关计算。

2．掌握溶度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解。熟悉PH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀－溶解平衡的影响及有关计算。熟悉沉淀的配位溶解及其简单计算。

3．了解分步沉淀和两种沉淀间的转化及有关计算。

[教学重点]

1．溶度积原理

2．pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。[教学难点]

pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的计算。

[教学时数]8学时

[主要内容]

1．溶度积常数, 溶度积与溶解度的关系及相关计算, 利用溶度积规则判断和计算沉淀的生成、沉淀的溶解, 分级沉淀, 沉淀的转化。

2．难溶电解质中同离子效应和盐效应。

3．pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。

[教学内容]

§6.1 溶解度和溶度积

6.1.1 溶解度

在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度，通常以符号s表示。

对水溶液来说，通常以饱和溶液中每100g 水所含溶质质量来表示，即以：

g /100g水表示。

6.1.2 溶度积

在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水中时，就发生溶解和沉淀两个过程。在一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态平衡。

AgCl 在H

2

O 中有如下平衡:

AgCl(s)Ag+ (aq) + Cl-(aq)。K = [Ag+][ Cl-]

式中的K 是标准平衡常数，各浓度是相对浓度。由于左侧是固体物质，不写入平衡常数的表达式。故K 的表达式是乘积形式。所以沉淀溶解平衡的平衡

常数K 称为溶度积常数，写作

SP

KΘ。

K---

SP

KΘ(solubility product), 难溶电解质溶解－沉淀平衡的平衡常数，它反应了物质的溶解能力。溶度积常数，简称溶度积。

一般沉淀反应：

溶度积常数的意义：一定温度下，难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数

次方之积为一常数。

SP

KΘ越大则难溶电解质在溶液中溶解趋势越大，反之越小。

SP

KΘ只与温度有关。温度一定，值一定，不论含不含其它离子。溶度积为一常数，在数据表中可查得。

6.1.3溶度积和溶解度间的关系

溶度积和溶解度的相互换算

例：25o

C，AgCl的溶解度为1.92×10

-3

g·L

-1

，求同温度下AgCl的溶度积。

解：已知M r(AgCl)=143.3

通过例题，总结解题的一般步骤： 1） 写出化学方程式；

2） 用溶解度 S 表示出平衡浓度； * 关键步骤 3） 写出 K sp 的表达式；

4） 将已知数据代入后，求值或解方程。

小结：

相同类型的难溶电解质, 其 SP K Θ

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。

§ 6.2 沉淀的生成和溶解 6.2.1 溶度积规则

沉淀溶解平衡时: SP K Θ= [A m+]n [B n-]m

非平衡态时：离子积J= {c(A m+)}n {c(B n-)}m

沉淀溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则：

J = SP K Θ 饱和溶液，处于平衡。

J > SP K Θ 过饱和溶液，沉淀析出，直至饱和为止

J < SP K Θ 平衡向右移动，无沉淀析出；若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。

例题1：等体积的0.2 mol·L-1的Pb(NO 3)2和0.2 mol·L-1 KI 水溶液混合是否会产生PbI 2沉淀？ SP

K Θ

= 1.4 × 10-8

解：PbI 2 (s)

Pb 2+

(aq) + 2I -

(aq)

J = c(Pb 2+)c(I -)2 = 0.1 × (0.1)2 = 1 × 10-3

J >> SP K Θ

会产生PbI 2沉淀

例题2: 0.100 mol·L-1 的MgCl 2溶液和等体积同浓度的NH 3水混合，会不会生成Mg(OH)2沉淀？已知 SP

K Θ

[Mg(OH)2] ＝5.61×10-12

, K b (NH 3) ＝1.77×

10-5

。 解题思路:

有无Mg(OH)2沉淀生成的判断标准：J 与SP K Θ

的关系。

Mg(OH) 2

Mg 2+(aq)+ 2OH - (aq) J= c(Mg 2+ ) c(OH - )2

从已知条件中可以获得c(Mg2+)，c(OH-)由NH3水提供，可间接获得 问题解答:

MgCl 2溶液与NH 3水等体积混合，两者浓度均减半。 c(Mg 2+

)＝c (NH 3

)= 0.100/2=0.05 mol·L-1

c(NH 3)/K b >500 c(OH-)= ==9.41×10- 4

mol·L-1

J ＝ c(Mg 2+)c(OH -)2 =0.05× (9.41×10- 4)2 =4.4×10-8

05. J> Ksp 生成Mg(OH)2沉淀。

引深:

若在MgCl2溶液与NH3水等体积混合前，先加入一定量NH4Cl ，使其

在混合液中浓度为0.5 mol·L -1

，是否还有沉淀？

解： c(OH-) = K b c(NH 3)/c( NH 4Cl) =1.77×10-6

mol·L-1 J ＝c(Mg 2+

) c(OH - )2

=0.05× (1.77×10-6)2

= 1.56×10

-13

< Ksp

不生成Mg(OH)2

沉淀。