无机化学：第四章 难溶电解质的沉淀溶解平衡.ppt

第四章 难溶电解质的沉淀溶解平衡 本章要点 溶度积和溶解度之间的关系 溶解平衡的同离子效应、盐效应 分步沉淀和沉淀转化的条件 是强电解质，但溶解度较小; 在水溶液中存在沉淀溶解平衡。 第一节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡 对于AaBb型的难溶电解质 一、 溶度积规则 离子积 IP (Q、ion product)：离子浓度幂的乘积 Common Ion Effect on the Solubility Example: Calculate the solubility of Ag2CrO4 in 0.10 mol·L-1 Na2CrO4. Solution: Ag2CrO4?2Ag+ + CrO42- S 2S S+0.10 Salt Effect on Solubility Example: Estimate the solubility of Ag2CrO4 in 0.010 mol·L-1 KNO3. Solution: 当溶液的酸度较高，即pH较小时，弱酸根离子有结合H3O+离子生成其共轭酸的倾向，从而使沉淀溶解平衡向生成弱酸的方向移动，沉淀的溶解度增大。 配位剂的浓度越大，生成的配合物越稳定，则难溶电解质的溶解度就越大。 三、溶度积规则的应用 （二）判断是否沉淀完全 沉淀作用不可能绝对完全。 除特殊指明外，当被沉淀离子的浓度小于1×10?5 mol·L-1（定性分析）或1×10?6 mol·L-1（定量分析）时，可认为已完全沉淀。 判断是否沉淀完全：先利用溶度积规则计算在给定条件下溶液中的待沉淀离子浓度，再进行判断。 例. 在0.0100 mol·L-1 的MgCl2溶液中，欲使Mg2+以Mg(OH)2的形式完全沉淀，则溶液的pH至少为多少？已知： （三） 判断沉淀的溶解 （四）沉淀的转化 在难溶电解质溶液体系中，加入另一种试剂，使沉淀从一种形式转化为另一种形式，这一过程称为沉淀的转化（transformation of precipitate） 一般Ksp大的沉淀容易转化成Ksp小的沉淀，而且两者相差越大，转化越完全。 （五）分步沉淀 如果溶液中有两种以上的离子能与同一试剂发生沉淀反应，那么沉淀将按一定的顺序先后析出。 对同一类型的沉淀，Ksp 越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全。 对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。 应用：离子的分离 * * Precipitation dissolution equilibrium of indissolvable electrolyte 溶解与沉淀达到动态的两相平衡称为沉淀溶解平衡（precipitation dissolution equilibrium） 平衡时 溶度积常数 一、 溶度积常数 AaBb (s) aAn+ + bBm- Ksp=[An+] a [Bm-] b 注意： 1. 难溶强电解质的饱和溶液中才有上述关系式。 2. 溶度积的大小反映了物质的溶解能力。 3. 对于同类型的难溶电解质，如A2B型或AB2型可以直接根据溶度积来比较溶解度的大小。 4. 对于不同类型的难溶电解质，不能直接根据溶度积来比较溶解度的大小。 平衡时 S S = S 2 S = Ksp 二、溶解度 S 与溶度积 Ksp的关系 （一） AB型难溶强电解质 2 S S 平衡时 Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq) = (2S )2S S = 3 Ksp/ 4 Ksp(Ag2CrO4) =[Ag+]2[CrO42-] = 4 S 3 （二） A2B（或AB2）型难溶强电解质 S = Ksp 溶解度 S 与溶度积 Ksp的关系 AaBb (s) aAn+ + bBm- a S b S Ksp= [An+] a [Bm-] b = (a S) a · (b S) b Example: a. The measured solubility of AgAc in water at 20℃ is 0.045 mol·L-1. Calculate Ksp for silver acetate. b. Calculate the solubility of CaCO3 (Ksp=5×10-9) Solution: a. AgAc ? Ag+ + Ac- Ksp=