沉淀平衡和沉淀法讲述.ppt

第九章 沉淀平衡和 沉淀分析法 关于难溶盐； 关于难溶盐的溶解； 一、溶度积和溶解度 1.溶度积常数 AmBn(s) mAn＋(aq) + nBm－(aq) 在一定温度下、难溶电解质的饱和溶液、各离子浓度的幂次方乘积为一常数。 与其他平衡常数一样， 与温度和物质本性有关而与离子浓度无关。 在实际应用中常采用25℃时溶度积的数值。  溶度积和溶解度的关系： 溶解度表示物质的溶解能力，它是随其它离子存在的情况不同而改变； 溶度积反映了难溶电解质的固体和溶解离子间的浓度关系，是由热力学性质所决定的。在一定条件下，是一常数。 不同类型难溶盐的溶解度与溶度积的关系 AB型难溶电解质： s＝ A2B(AB2)型难溶电解质 A3B(AB3)型难溶电解质 s＝ 注意：只有相同类型的难溶盐才可直接用溶度积 比较溶解度的大小。 溶解度与溶度积的换算 Fe(OH)3 Ksp0=2.64×10-39 s × (3s)3=Ksp0 s=9.94 × 10-11mol.dm-3 二、沉淀和溶解平衡的移动 *通过 Qc和 讨论平衡移动的规律 Qc＞ 时，生成沉淀，为过饱和溶液； Qc＜ 时，无沉淀生成或沉淀溶解； Qc＝ 时，建立平衡体系，饱和溶液。 溶度积规则 溶度积原理示意图 1.沉淀的生成 反应商Qc＞ 时就会有沉淀生成。 常用的方式有： 加入较大量的沉淀剂和控制酸度。 *完全沉淀的定量标志：c10-5mol/dm3 2.沉淀的溶解 通过生成弱电解质使沉淀溶解  通过氧化还原反应使沉淀溶解 生成配合物使沉淀溶解 3.分步沉淀： 在混合离子中滴加沉淀剂时，先达到溶度积 的难溶盐先沉淀，后达到溶度积的难溶盐后 沉淀，这种先后沉淀的现象称为分步沉淀。 分步沉淀 在混合离子中滴加沉淀剂时，先后沉淀的 现象称为分步沉淀。 示例：含I-和Cl-溶液，若二者的浓度都是 0.01mol·dm－3，滴加AgNO3溶液，开始生 成AgI沉淀还是AgCl沉淀？ 开始生成AgI沉淀所需Ag+的浓度为：  4.沉淀的转化： 由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀转化。 沉淀由溶度积小的容易向溶度积大的转化。溶度积相近的可以通过浓度商互相转化。 三、影响沉淀溶解度的因素 同离子效应：使溶解度降低，在重量分析中有较多的应用； 盐效应*：使溶解度稍有增加； 酸效应*：对沉淀剂为弱酸根离子的体系有显著效果，S2-、C2O42-、CO32-等； 配位效应和氧化还原效应： 使溶解度增大； 往往几种效应同时施加，要考虑主要矛盾。 盐效应 活度与有效浓度的概念； 影响活度的因素：浓度及离子电荷，浓度大，电荷高则活度系数小，即体系对有效浓度的影响大； 由于盐的加入，强电解质盐的完全电离，使体系中沉淀剂的有效浓度下降，使难溶盐的溶解度稍有增加。 盐效应的影响力度远小于同离子效应，在两者同时存在的情况下，主要考虑同离子效应。 酸效应 由弱酸本身的性质所决定：酸根离子的浓度随溶液的酸度而改变，则产生沉淀的沉淀剂的浓度也随酸度而变； 在[H+]存在的情况下，体系中各形态浓度的总和为c， c/[沉淀剂]= 1, s2=[M]c=[M] [沉淀剂] =Ksp0 *酸效应使溶解度增加。对有弱酸根离子参与的沉淀反应，控制酸度非常重要。 示例1 向0.10mol·dm－3ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和（0.10mol·dm－3）时，溶液中刚好有沉淀产生，求此时溶液中的H＋。 平衡时，[H2S]=0.10mol/L, [s2-]=2.0×10-21 mol/L, 示例2 计算欲使0.01mol·dm－3Fe3＋开始沉淀以及沉淀完全时的pH值。 沉淀完全，则溶液中的[Fe3+] ?10-5mol/L 沉淀平衡与移动综合示例 *如何利用硫化物沉淀分离二价金属离子？ 饱和硫化氢溶液的浓度恒定为 0.10mol/dm3 ， S2-的浓度随[H+]而变化； Ka1Ka2=9.2×10-22 不同金属二价离子与硫离子形成沉淀的溶度积不同，则由于酸效应其完全沉淀的酸度也不同；  M2++H2S====MS(s)+2