第10章 沉淀平衡第10章 沉淀平衡.ppt

第10章 沉淀平衡 学习目标 10-1 溶度积原理 10-2 沉淀与溶解 习题 1．掌握溶度积与溶解度的关系； 2．掌握溶度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和沉淀的溶解、了解两种沉淀间的转化、分步沉淀； 3．熟悉pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。 【学习目的】 1．溶度积原理； 2．pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。 【学习重点】 难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡中pH值计算。 【学习难点】 10-1 溶度积原理 严格来说，任何物质都具有一定的溶解性，但一般情况下： s 10g/100gH2O 易溶物 1 s 10g/100gH2O 可溶物 0.01 s 1g/100gH2O 微溶物 s 0.01g/100gH2O 难溶物 任何难溶物与水混合时，都存在难溶物的离子受水分子的作用进入溶液和离子互相碰撞又回到固体表面两个相反的过程，最终会达到平衡，这种平衡叫难溶电解质的沉淀溶解平衡，简称沉淀平衡。 如：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl－(aq) 这一多相平衡的平衡常数为：Ksp(AgCl) = [Ag+][Cl－] 　　将这种一定温度下，难溶电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方的乘积叫溶度积。溶度积为一常数，在数据表中可查得。 其物理意义是：Ksp越大则难溶电解质在溶液中溶解趋势越大，沉淀的趋势越小，反之亦然。　 10-1-1 溶度积常数 化学式 Ksp Ksp pKsp AgCl Ksp = [Ag+][Cl－] 1.77×10-10 9.75 AgBr Ksp = [Ag+][Br－] 5.35×10-13 12.27 AgI Ksp = [Ag+][I－] 8.51×10-17 16.07 Ag2CrO4 Ksp = [Ag+]2[CrO42－] 1.12×10-12 11.95 Bi2S3 Ksp = [Bi3+]2[S2－]3 1.82×10-99 98.74 CaCO3 Ksp = [Ca2+][CO32－] 4.96×10-9 8.30 CaC2O4·H2O Ksp = [Ca2+][C2O42－] 2.34×10-9 8.63 Mg(OH)2 Ksp = [Mg2+][OH－]2 5.61×10-12 11.25 MgCO3 Ksp = [Mg2+][CO32－] 2.38×10-6 5.17 溶度积常数 10-1-2 溶度积原理 　　根据溶度积常数可以判断沉淀、溶解反应进行的方向。 　　 某难溶电解质溶液中，其离子浓度系数次方之积称离子积。用J表示。 　　如：Ag2CrO4 在任意情况下的离子积为： 　　J=c2(Ag+)×c(CrO42-) 　　①当J=Ksp 是饱和溶液，无沉淀析出，即平衡状态； 　　②当JKsp 是不饱和溶液，若有固体，则发生溶解； 　　③当JKsp 是过饱和溶液，向生成沉淀的方向移动。 上式称为溶度积原理，也叫溶度积规则。可用来判断沉淀的生成或溶解，或沉淀和溶液是否处于平衡状态。p338 例10-1 溶解度s的单位一般是g/100gH2O，计算时要换算成mol/L： 10-1-3 溶度积与溶解度 此时： AaBb(s) aAb+ + bBa s as bs 　　Ksp=[Ab+]a[Ba-]b=[as]a[bs]b=aabbsa+b p339例10-2 　　　 10-1-4 同离子效应 在难溶电解质的沉淀平衡体系中存在同种离子时，难溶电解质的溶解度将减小，这种现象叫难溶电解质的的同离子效应。 p339 例10-3 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl－(aq) s 0.01+s Ksp(AgCl) = [Ag+][Cl－] = s · (0.01+s) =s · 0.01 = 1.77×10-10 s = 1.77×10-8　　 由上例可以得出： （1）沉淀反应时为了使得被沉淀离子尽可能沉淀完全，往往可以采用加入过量沉淀剂的方法。 （2）沉淀洗涤时，为了避免造成浪费，可以用含有相同离子的强电解质做洗涤液。 但是，沉淀完全是一个模糊概念，事实上由于沉淀平衡的存在，没有绝对的完全沉淀，只有相对的完全。对于常规的化