[理学]沉淀溶解平衡.ppt

Template copyright 2005 * * 第七章 沉淀的溶解平衡 和溶度积 制作： 理学院化学系 溶 度 积 的 概 念 溶 解 度 的 概 念 沉 淀 的 生 成 沉 淀 的 转 化 练 习 一、溶度积 －－－沉淀溶解平衡常数 在一定温度下，当沉淀和溶解速率相等时，就 达到平衡。此时所得的溶液即为该温度下的饱和溶 液，溶质的浓度即为饱和浓度。 平衡时： K? = a(Ag+) ? a(Cl-) ∵ a(Ag+) = c(Ag+), a(Cl-) = c(Cl-) ∴ a(Ag+) ? a(Cl-) = c(Ag+) ? c(Cl-) = K ? = Ksp ? Ksp? = c2(Ag+) ? c(CrO42-) Ksp ? = c3(Ca2+) ? c2 (PO43-) －－－－Ksp? = cm(An+) ? cn(Bm-) 溶解度： 中学里介绍过把某温度下100克水里某物质溶解的最大克数叫溶解度. 习惯上把溶解度小于0.01g/100g 水的物质叫“难溶物”. 其实，从相平衡的角度理解溶解度更确切，即在一定温度和压力下，固液达到平衡时的状态. 这时把饱和溶液里的物质浓度称为“溶解度”，常用S（mol/L）表示. 溶度积和溶解度的相互关系： 例： 298K时，CaCO3 的溶解度 s = 2.19 ?10-5 mol·L-1 ， 求：CaCO3的溶度积。 平衡时(mol·L-1) ： s s ∴ Ksp ? = c(Ca+) ? c(CO32-) = s ? s = s2 = (2.19 ?10-5 )2 = 4.8 ?10-10 例1： 298K时，Ag2CrO4 的溶解度 s =1.3 ?10-4 mol·L-1， 计算Ag2CrO4的溶度积。 解： 平衡时/ mol·L-1 2s s ∴ Ksp ? = c2 (Ag+) ? c(CrO42-) = (2s)2 ? s = 4s3 = 4? (1.3 ?10-4 )3 = 9.0 ?10-12 平衡时/ mol·L-1 ns ms 溶度积和溶解度有联系也有差别: 用Kspθ比较难溶电解质的溶解性能只能在相同类型化合物之间进行，溶解度则比较直观。 解： AB型中 AgCl 的 s 大 s = 1.25 ?10-5 A2B型中 Ag2CrO4 的 s 大 s = 1.3 ?10-4 与溶解度概念应用范围不同，Kspθ只用来表示难溶电解 质的溶解度； Kspθ不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。 例： AgCl Ag2CO3 AgBr Ag2CrO4 Ksp? 1.56 ?10-10 8.1 ?10-12 7.7 ?10-13 9.0 ?10-12 问何种难溶物的溶解度大？ 溶度积规则: －－－用于判断沉淀平衡移动的方向，即van’t Hoff等温 式在沉淀溶解平衡中的应用。 离子积 Qi： 难溶电解质的溶液中离子浓度的乘积 Qi = c(Pb2+) ? c2(I-) Qi Ksp? ： 不饱和溶液，沉淀溶解； Qi = Ksp? ： 沉淀溶解达平衡，为饱和溶液； Qi Ksp ? ： 过饱和溶液，沉淀析出。 PbI2(s) 二、沉淀的生成 加入沉淀剂和控制pH值 酸溶解反应 同离子效应和盐效应 分步沉淀 加入沉淀剂和控制pH值： 例2： 计算：0.01 mol·L-1Fe3+ 开始沉淀和沉淀完全 时溶液的pH。 解： 已知 Ksp? = 1.1 ?10-36 = c(Fe3+) ? c3(OH-) (1) 开始沉淀时： c(Fe3+) c3(OH-) = 1.1 ?10-36 c(OH-) = 3?1.1 ?10-36 / 0.01 = 4.79 ?10-12 mol·L-1 pH = 14 - pOH =14 - 11.34 = 2.68 (2) 沉淀完全时：