水溶液中的沉淀反应.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 4-2 水溶液中的沉澱反應 將二氧化碳通入澄清石灰水中，溶液會變混濁，你知道為什麼嗎？ 自來水的處理過程，通常會加入明礬作為凝聚劑，以除去水中的懸浮物，其原理為何？ 由海水提煉鎂的過程中，會加入氫氧化鈣，其目的為何？ 其實這些皆屬於沉澱反應。本節將介紹沉澱反應的相關概念。 4-2 水溶液中的沉澱反應 4-2.1 電解質與非電解質 4-2.2 水溶液中的離子沉澱反應 學習目標： 了解電解質與非電解質的定義及分類 了解阿瑞尼斯的解離理論 熟悉水溶液中離子的沉澱、分離與確認 4-2.1 電解質與非電解質 水溶液的導電性實驗： 能導電的稱為 。 不能導電的稱為 。 電解質 非電解質 阿瑞尼斯－電解質的解離理論： 電解質溶於水時，會解離成帶電荷的原子或原子團，稱為離子。 帶正電荷的離子稱為陽離子，帶負電荷的離子稱為陰離子；溶液中陽離子所帶的正電荷總和等於陰離子所帶的負電荷總和，故溶液呈電中性。 當電流通入電解質溶液時，陽離子往負極移動，陰離子往正極移動，故電解質溶液能導電。 有些電解質於熔融態時，其陰、陽離子可自由移動，因此也能導電。 水溶液的導電性 酒精、蔗糖、尿素 非電解質 醋酸、氨 弱電解質 食鹽、硝酸鉀、鹽酸、氫氧化鈉 強電解質 電解質 ? ? ? 影片：物質的導電性(一) 影片：物質的導電性(二) 水溶液的導電性 1.強電解質：在水中幾乎完全解離成離子 ?包括強酸、強鹼及大多數的鹽類。 HCl、H2SO4、HNO3 水溶液的導電性 1.強電解質：在水中幾乎完全解離成離子 ?包括強酸、強鹼及大多數的鹽類。 NaOH、KOH、Ba(OH)2 NaCl、KNO3、Na2SO4 水溶液的導電性 2.弱電解質：在水中僅部分解離成離子 ?包括弱酸與弱鹼。 CH3COOH、H2CO3、HF NH3 電解質 (依化合物的鍵結型態分類) 離子化合物 分子化合物 (離子鍵) (共價鍵) (通常由金屬元素與非金屬元素結合而成) (通常由非金屬元素與非金屬元素結合而成) NaOH、NaCl、KNO3 HCl、CH3COOH、NH3 在固態時不導電， 熔融態及水溶液皆能導電 在固態及熔融態時均不導電，只有其水溶液能導電 範例 4-1 下列哪些物質具有導電性？ (A) 熔融態的氯化鈉　(B) 醋酸鉀水溶液　(C) 固態的硫酸銅　(D) 葡萄糖水溶液　(E) 液態的醋酸 練習題 4-1 下列有關電解質及其導電性的敘述，何者正確？(多選) (A)電解質之水溶液必能導電　(B)電解質在液態時必能導電　(C)電解質必為離子化合物　(D)因為溶液中的陰、陽離子數目相等， 故電解質水溶液呈電中性　(E)電解質水溶液是藉由陰、陽離子的移 動而導電 4-2.2 水溶液中的離子沉澱反應 將兩種電解質水溶液混合，若有難溶性的化合物產生，則發生沉澱反應。 以硝酸銀水溶液加入氯化鈉水溶液中為例： ★化學反應式： ★離子反應式： ★淨離子反應式： 常見離子之溶解性 皆可溶者 大部分可溶者 大部分沉澱者 NO3－、CH3COO－、IA＋ SO42－ Ca2+(微溶)、Sr2+、Ba2+、Pb2+(難溶) CrO42－ Sr2+(微溶)、Ba2+、Pb2+、Ag+(難溶) Cl－、Br－、 I－ Cu+、Hg22+、Ag+、Pb2+、Tl+ (難溶) OH－ IA+、NH4+、Ca2+(微溶)、Sr2+、Ba2+(可溶) S2－ IA+、NH4+、ⅡA2+(可溶) PO43－、CO32－、SO32－ IA+、NH4+(可溶) 常見沉澱物的顏色 影片：常見的沉澱反應：硝酸銀 影片：常見的沉澱反應：硫酸鈉 影片：常見的沉澱反應：碳酸鈉 影片：常見的沉澱反應：鉻酸鉀 閱讀焦點：沉澱反應的應用 一﹑二氧化碳的檢驗： 把二氧化碳通入澄清石灰水中，會發生混濁現象，該混濁現象是二氧化碳與石灰水反應生成難溶的碳酸鈣所造成的，可藉此檢驗二氧化碳。 若繼續通入更多的二氧化碳，則混濁現象會消失，溶液又回復澄清；此乃因為碳酸鈣和二氧化碳及水反應，生成可溶性的碳酸氫鈣。 閱讀焦點：沉澱反應的應用 二﹑明礬的凝聚作用： 自來水的處理過程中， 通常會加入明礬[KAl(SO4)2?12H2O]作為凝聚劑，以除去水中的懸浮物。 明礬在水中可解離產生鋁離子，鋁離子與水反應生成膠狀的氫氧化鋁，利用氫氧化鋁吸附細小雜質而沉澱。 閱讀焦點：沉澱反應的應用 三﹑鎂的提煉： 鎂在海水中為含量第二高的金屬離子，僅次於鈉，其濃度約為 1350 ppm 。 工業上製造鎂的方法： (1)在濃縮海水中加入氫氧化鈉等強鹼，使其生成氫氧化鎂而沉澱