沉淀溶解平衡
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沉淀溶解平衡
一.沉淀溶解平衡
沉淀溶解过程—速率v1
AgCl(s)Ag+(aq) + Cl—(aq)
沉淀生成过程—速率v2
v1 >v2——沉淀溶解——溶液不饱和
v1 = v2——溶解的沉淀= 生成的沉淀——溶液饱和——处于平衡状态
v1 ﹤v2 ——沉淀生成——溶液过饱和
1.概念
1)溶解度:在一定温度下,某物质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的克数,叫做
这种物质在这种溶剂里的溶解度。
溶解度(g)<0.01 0.01~1 1~10 >10
溶解性分类难溶微溶可溶易溶
2)不饱和溶液:在一定温度下,溶液的浓度小于在该温度下的饱和溶液的浓度。
3)过饱和溶液:在一定温度和压强下,溶剂中所溶解的溶质超过最大量的溶液,叫做
这种溶质的过饱和溶液。有些物质的溶解度随温度的升高而增大。在较高温度下配
制成它的饱和溶液,并细心滤去过剩的未溶固体,然后使溶液慢慢降到室温,但尚
未析出晶体,这时得到的溶液就是过饱和溶液。硫酸钠、醋酸钠、硼砂、硫代硫酸
钠、蔗糖等物质都容易形成过饱和溶液。
过饱和溶液存在的原因是,有些溶质在饱和溶液中不容易形成结晶中心(即晶核)。
每种晶体都有一定的排列顺序(即晶格),使原来无秩序运动的溶质质点按照这种
晶体的晶格次序排列起来。有些物质要经过相当长的时间才能自行产生结晶中心,
因此这些物质的过饱和溶液还是比较稳定的。
从本质上看,过饱和溶液是处于不平衡状态或称介稳定状态。在过饱和溶液中投入
一小颗溶质的晶体(或投入晶形相同的其他物质),能使过量的溶质在短时间内结
晶出来,得到饱和溶液。用力振荡或充分搅动过饱和溶液,或者摩擦容器的器壁,
也能使过量的溶质迅速结晶出来。
4)沉淀溶解平衡:一定温度下,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,人们将这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2.特点:
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
逆:是一个可逆的过程
等:v1 = v2
动:v1 = v2≠0——动态平衡
定:溶液中溶质的分子或离子的浓度不再变化。
变:当条件改变时,溶质的溶解平衡可发生移动,达到新的平衡。
3.影响沉淀溶解平衡的因素
★内因:溶质本身的性质
1)绝对不溶的电解质是没有的
2)同是难溶电解质,溶解度差别也很大。
3)易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。
★外因:遵循平衡移动原理
1)浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
2)温度:固体其溶解度一般随温度的升高而增大,升温,多数平衡向溶解方向
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:加入具有相同离子(阳离子或阴离子)的强电解质后,平衡发
生左移。
4.溶解平衡方程式的书写
1)反应后离子浓度降至10-5mol/L以下的反应为完全反应,用“=”。如酸碱中和时c(H+)
降至10-7mol/L<10-5mol/L,故为完全反应,用“=”。常见的难溶物在水中的离子浓
度均远低于10-5mol/L,故均用“=”。
2)溶解平衡方程式注意在沉淀后用(s)标明状态,并用“”。如:
Ag
2
S(s)2Ag+(aq)+ S2-(aq)
3)注意区别溶解平衡和电离平衡,电离平衡盐都用“=”。
4)溶解平衡存在的前提是:必须存在沉淀,否则不存在平衡。
难溶物电离方程式溶解平衡方程式
Mg(OH)
2Mg(OH)
2
Mg2++2OH-Mg(OH)
2
(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
CaCO
3CaCO
3
=Ca2++CO
3
2-CaCO
3
(s) Ca2+(aq)+CO
3
2-(aq)
Ag
2S Ag
2
S=2Ag++S2-Ag
2
S(s)2Ag(aq)+S2-(aq)
二.溶度积常数:(简称溶度积)
1.概念:在一定温度下,当沉淀溶解达到平衡时,溶解出来的离子浓度方次的乘积是
一个常数,用K
sp
表示。
写出难溶电解质PbCl
2、AgBr、Ba
3
(PO
4
)
2
、Ag
2
S的溶度积表达式
溶解平衡方程式溶度积表达式
PbCl
2(s)Pb2++2Cl—K
sp
==c(Pb2+)·c(Cl—)2
AgBr(s)Ag++Br—K
sp
==c(Ag+)·c(Br—)
Ba
3(PO
4
)
2
(s)3Ba2++2PO
4
3—K
sp
==c(Ba2+)3·c(PO
4
3—)2
Ag
2S(s)2Ag++S2—K
sp
==c(Ag+)2·c(S2—)
1)溶度积(K sp )的大小与难溶电解质性质和温度有关,与其它条件无关。
2)离子浓度的改变可使平衡发生移动,而不能改变溶度积。
3)相同类型的难溶电解质的K sp越小,溶解度越小,越难溶。K sp越大,其溶解
能力越强。
溶度积: K sp (AgCl) > K sp (AgBr) > K sp (AgI)
溶解度:s(AgCl) > s (AgBr) > s(AgI)
但对不同类型的,则不能认为溶度积小的,溶解度也一定小。例如AgCl与Ag2CrO4。
4)K sp有单位。
对于平衡AgCl(s)Ag++ Cl—,若改变条件,对其有何影响?