第六章 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡.pdf

、溶解与转化沉淀的生成、(1)沉淀溶解平衡常数——溶度积在一定温度下,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。难溶电解质的沉淀溶解平衡属于多相平衡,与酸碱平衡不同。溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl−(aq)沉淀用水做溶剂时,+习惯上把溶解度小AgCl--+ClAg+ClAg-Ag+−-AgCl++Cl−Ag物质叫作难溶物。严格地说,绝对不AgClAgClAgCl严格地说,绝对不溶物不存在。溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl−(aq)沉淀ө−1∆Gf(kJ⋅mol)−−−1∆G298=⋅mol∆GөlgKθ=−T=−=[Ag+][Cl−]=×10−10此即AgCl沉淀溶解平衡的标准平衡常数,称为该难溶电解质θ的溶度积(solubilityproduct),用符号Ksp表示,常简写为Ksp。。2+−2+−2MgF2(s)Mg(aq)+2F(aq)Ksp=[Mg][F]+2−+22−Ag2CO3(s)2Ag(aq)+CO3(aq)Ksp=[Ag][CO3]2+3−2+33−2Ca3(PO4)2(s)3Ca(aq)+2PO4(aq)Ksp=[Ca][PO3]n+m−AmBn(s)mA(aq)+nB(aq)n+mm−nKsp=[A][B]严格的讲,难溶电解质饱和溶液中离子活度幂的乘积才等于常数。只有当难溶电解质溶解度很小,离子活度系数约等于1时,离子活度才近似等于浓度,其离子浓度幂的乘积才近似等于Ksp。一些常用难溶电解质的溶度积难溶电解质Ksp(25°C)难溶电解质Ksp(25°C)×10−×10−29−13−×10Fe(OH)×10−16−×10Fe(OH)×10−12−×10Mg(OH)×10−9−×10Mn(OH)×10−10−××10−9−××10−9−8CaC2O4⋅××10−10−××10−5−××10(2)溶度积与溶解度的关系某些难溶电解质的Ksp可以通过其溶解度来求算。反之,通过溶度积关系式也可以确定某些难溶电解质的溶解度。−13【例】已知在室温AgBr和Mg(OH)××10−12,求它们的溶解度(S)。解:AgBr(s)Ag+(aq)+Br−(aq)SS+-2−13−7−3Ksp(AgBr)=[Ag][Br]=S=×10S=×10mol⋅dm2+−Mg(OH)2(s)Mg(aq)+2OH(aq)设Mg(OH)2在水溶液中一步电离,S2S2+−22−12Ksp(Mg(OH)2=[Mg][OH]=S⋅⋅(2S)=×10S=×10−4mol⋅dm−3溶度积与溶MA(s)Mn+(aq)+An−(aq)解度的换算n+n−2Ksp=[M][A]=S关系式n+n−1/2S=[M]=[A]=(Ksp)2n+n−MA2(s)M(aq)+2A(aq)2n+n−23Ksp=[M][A]=4S2n+n−1/3S=[M]=[A]/2=(Ksp/4)上式成立条件:1)难溶电解质的离子在溶液中不发生任何化学反应;2)难溶电解质要一步完全电离。此外还需考虑溶液离子强度因素。+−Fe(OH)3(s)Fe(OH)2(aq)+OH(aq)−17K1=×10+2+−Fe(OH)2(aq)Fe(OH)(aq)+OH(aq)−11K2=×10Fe(OH)2+(aq)Fe3+(aq)+OH−(aq)−12K3=×103+−总反应:Fe(OH)3(s)Fe(aq)+3OH(aq)−39Ksp=K1⋅K2⋅K3=×103+−33+此时,虽然存在[Fe][OH]=Ksp的关系,但溶液中[Fe]与[OH−]的比例并不等于1:3。同类型化合物可根据溶度积的大小来比较溶解度的大小,即具有可比性。不同类型的化合物则不具有可比性。