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第五章 沉淀溶解平衡及在分析化學中 的应用

第五章 沉淀溶解平衡及在分析化学中 的应用 5.1 沉淀溶解平衡 5.2 溶度积原理的应用 5.3 重量分析法 5.4 沉淀滴定法 学习要求 1.掌握溶度积的概念、溶度积与溶解度的换算。 2.了解影响沉淀溶解平衡的因素,利用溶度积 原理判断沉淀的生成及溶解。 3.掌握沉淀溶解平衡的有关计算。 4.掌握沉淀滴定法的原理及主要应用。 5.了解重量分析法的基本原理和主要步骤。 6.熟悉重量分析法结果计算的方法。 5.1 沉淀溶解平衡 5.1.1 溶度积常数 难溶电解质在水中会发生一定程度的溶解,当达到饱和溶液时,未溶解的电解质固体与溶液中的离子建立起动态平衡,这种状态称之为难溶电解质的溶解——沉淀平衡。 例如,将难溶电解质AgCl固体放入水中,当溶解和沉淀的速度相等时,就建立了AgCl固体和溶液中的Ag+和Cl-之间的动态平衡,这是一种多相平衡, 它可表示为: AgCl(s)=Ag+(aq) + Cl-(aq) 该反应的标准平衡常数为: K?=c(Ag+)·c(Cl-) 一般的难溶电解质的溶解沉淀平衡可表示为: AnBm(s) = nAm+(aq) + mBn-(aq) K?SP =c(Am+)n ·c(Bn-)m 溶度积常数 K?SP ▼ K?SP值的大小反映了难溶电解质的溶解程度。 ▼ 其值与温度有关,与浓度无关。 5.1.2 溶度积和溶解度的相互换算 由溶解度求算溶度积时,先要把溶解度换算成物质的量浓度。 例5-1 氯化银在25℃时溶解度为0.000192g/ 100gH2O,求它的溶度积常数。 解:因为AgCl饱和溶液极稀,可以认为1 g H2O 的体积和质量与1mL AgCl溶液的体积和质量相 同, 所以在 lL AgCl饱和溶液中含有AgCl 0.00192g,AgCl的摩尔质量为143.4g·mol-1,将溶 解度用物质的量浓度为表示为: 溶解的AgCl完全电离,故 c(Ag+)=c(Cl-)=1.34×10-5mol·L-1, 所以 K?SP (AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=(1.34×l 0-5)2 =1.8×10-10 例5-2 在25℃ 时,Ag2CrO4的溶解度是0.0217g.L-1, 试计算Ag2CrO4的K?SP 。 解: 由 Ag2CrO4的溶解平衡 Ag2CrO4(s)=2Ag+ (aq) + CrO42-(aq) 平衡时浓度/mol.L-1 2S S 可得 K?SP=c(Ag+)2 ·c(CrO42-)=(2S)2 ·S=4S3 =4× (6.54× 10-5)3=1.12× 10-12 例5-3 在25°C时AgBr的K?SP = 5.35×10-13,试计算AgBr的溶解度(以物质的量浓度表示) 解:溴化银的溶解平衡为: AgBr(s)=Ag+(aq) + Br-(aq) 设AgBr的溶解度为S,则c(Ag+)=c (Br-)=S 得 K?SP = c(Ag+)·c(Br-)=S · S=5.35×1O-13 所以 即AgBr的溶解度为7.31×10-7mol·L-1 注意:溶解度与溶度积进行相互换算是有条件的。 (1)难溶电解质的离子在溶液中应不发生水解、 聚合、配位等反应。 (2)难溶电解质要一步完全电离 。 对同类型的难溶电解质,可用溶度积Ksp的大小来比较溶解度s的大小。但不同类型的难溶电解质则不宜直接用溶度积Ksp的大小来比较溶解度s的大小。 如 CaCO3 AgCl Ag2CrO4 Ksp

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