大学无机化学第九章沉淀溶解平衡.ppt

第九章 沉淀溶解平衡 9-1 溶度积常数 9-2 沉淀的生成条件 9-3 分步沉淀 9-4 影响沉淀溶解平衡的因素 9-5 沉淀的溶解与转化 9-1 溶度积常数 AgCl 一、 难溶电解质沉淀溶解平衡的建立 V溶解 ＝ V沉淀，固相和液相平衡，饱和溶液中有关离子的浓度不再随时间的变化而发生变化。 H：δ+ O：δ? BaSO4 二、 溶度积常数 (activity product) 溶解 沉淀 Ksp：溶度积常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数 一般 Ksp定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓度和沉淀的量无关。 Note： Ksp与溶解度S 设难溶电解质AnBm的溶解度为S mol?L－1 nS mS 平衡浓度 例 ：25oC，AgCl的溶解度为1.92×10-3 g·L-1，求Ksp(AgCl) 3 . 143 Mr(AgCl) = 解：已知 1 5 1 3 L mol 10 34 . 1 L mol 3 . 143 10 92 . 1 - - - - ? × = ? × = S ) aq ( Cl (aq) Ag AgCl(s) - + + 4 2 331.7 ) CrO Mr(Ag = 1 2 1 5 L g 10 2 . 2 L g 331.7 10 5 . 6 - - - - ? × = ? × × = S 5 3 12 10 5 . 6 , 4 10 1 . 1 - - × = = × s s 例：25oC，已知Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12，求S(Ag2CrO4) g·L-1 ) aq ( CrO (aq) 2Ag (s) CrO Ag 4 4 2 2- + + 解： 2s s 平衡浓度 溶度积和溶解度大小有无一致性？ 类型不同，不能直接用Ksp比较其溶解度的相对大小 如 ： 分子式 溶度积 溶解度(mol·L-1) AgCl 1.8×10-10 1.3×10-5 AgBr 5.0×10-13 7.1×10-7 AgI 8.3×10-17 9.1×10-10 Ag2CrO4 1.1×10-12 6.5×10-5 类型相同， Ksp大， S 也大 离子积：难溶电解质溶液中，离子浓度系数次方的乘积 相当于化学平衡 中的浓度商Qc Q Ksp， 逆向移动，沉淀析出 Q = Ksp， 平衡，饱和溶液 Q Ksp， 正向移动，无沉淀析出/沉淀溶解 9-2 沉淀的生成条件 —— 溶度积原理 溶度积原理： 溶度积原理示意图 溶度积原理应用 通过控制溶液中有关离子的浓度达到生成沉淀或溶解沉淀的目的。 ② 加 BaCl2 或 Na2CO3 ① 加酸 BaCO3 溶解 BaCO3 生成 思考： BaCO3溶液中加酸或加BaCl2 或 Na2CO3溶液怎样变化？ 例：将等体积的浓度为 4?10-3 mol·L－1的硝酸银水溶液与4?10-3 mol·L－1的铬酸钾水溶液混合，有无铬酸银沉淀产生？Ksp = 1.12?10-12 解：等体积混合后： Ksp有沉淀生成！ 9-3 分步沉淀 (fractional precipitate) 若溶液中有几种离子都可以和某种沉淀剂反应，通过控制沉淀条件，仅仅使混合物中的某一种或几种离子的浓度的乘积超过溶度积，形成沉淀，而其它离子不形成沉淀，从而达到分步沉淀的目的。 1) 先达到溶度积者先沉淀(所需要沉淀剂浓度最 小的离子先沉淀)。 2) 一般当溶液中某离子浓度≤ 1.0×10–5 mol·L－1 时，认为离子沉淀完全。 Note： 原理： 思考： 谁先析出？ 逐滴加入 已知： 先析出， 后析出 (1) 析出时所需要的[Ag+] AgI先沉淀 (2) AgCl析出时，[I－] 是否析出完全？ ) aq ( Cl (aq) Ag AgCl(s) - + + ) aq ( I (aq) Ag AgI(s) - + + I－沉淀完全 (3) 什么情况下可以先析出AgCl？ 时，有可能AgCl先析出 时，AgCl先析出 分步沉淀的本质 反应优先向?G更负的方向进行 例题：某溶液中含Cl－和CrO42－，它们的浓度分别是 0.10 mol.L－1和0.0010 mol.L－1，逐滴加入AgNO3试剂，哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出时，第一种离子是否被沉淀完全(忽略由于加入AgNO3所引起的体积变化)。 解：析出AgCl、