中国农业大学赵士铎版普通化学课件8.ppt

第八章沉淀-溶解平衡
8 沉淀-溶解平衡
化学平衡不仅存在单相体系的平衡,而且还存在有多相体系的平衡。难溶强电解质的饱和水溶液中就存在着固体难溶电解质与相应的各水合离子间的平衡。是无机化学四大平衡之一。
主要讨论在一定条件下,沉淀是否生成或溶解?当溶液中含有几种均能产生沉淀的离子时,其沉淀的顺序如何?
在进行离子的分析、分离时,如何使其沉淀完全?离子间的分离程度如何?
8 沉淀-溶解平衡
沉淀溶解平衡和溶度积
溶度积常数
溶度积规则
沉淀-溶解平衡的移动
同离子效应的影响
酸碱平衡的影响
沉淀的转化与分步沉淀
沉淀的转化
分步沉淀
8 沉淀-溶解平衡
溶度积常数
沉淀-溶解平衡
存在于难溶电解质饱和溶液中的固体和溶液中离子之间的化学平衡(多相离子平衡)
8 沉淀-溶解平衡 沉淀溶解平衡和溶度积
BaSO4(s)
Ba2+(aq) + SO42-(aq)
溶解
沉淀
/ 100g水的物质称为难溶物。
在弱电解质难溶物的沉淀溶解平衡中,溶解在水中的部分并不能完全电离,液相中除了离子外,还有没离解的分子。如AB型:
AB(s) AB(aq) A+(aq)+B-(aq)
溶度积常数
溶度积
沉淀-溶解平衡一般以溶解方向为正向,反应的标准平衡常数称为溶度积(常数) KspΘ
AnBm(s)  nAm+(aq) + mBn-(aq)
KspΘ=[ceq(B) /cΘ]B =[c(Am+)/cΘ]n[c(Bn-)/cΘ]m
溶解度S
难溶电解质的溶解度常以mol·L-1或g·L-1为单位;
溶度积和溶解度都可表示难溶物的溶解大小;
溶度积仅仅是温度的函数,溶解度还会因离子浓度、介质酸度等条件的变化而改变;
溶度积只涉及电离为离子的部分,溶解度还包括液相中没有离解的部分。
8 沉淀-溶解平衡 沉淀溶解平衡和溶度积
溶度积常数
溶解度和溶度积常数的关系:
①AB型:AB(s) A+(aq)+B-(aq)
KspΘ==[c(A+)/cΘ]·[c(B-)/cΘ]=S2
②A2B或AB2型:
A2B(s) 2A+(aq)+B2-(aq)
KspΘ=[c(A+)/cΘ]2[c(B2-)/cΘ]= 4S3
③A3B或AB3型:
A3B(s) 3A+(aq)+B3-(aq)
KspΘ=[c(A+)/cΘ]3[c(B3-)/cΘ] =27S4
④A2B3或A3B2型:
A3B2(s) 3A2+(aq)+2B3-(aq)
KspΘ=[c(A2+)/cΘ]3[c(B3-)/cΘ]2=108S5
8 沉淀-溶解平衡 沉淀溶解平衡和溶度积
平衡时c(A+)= c(B-)= S
溶度积常数
溶度积和溶解度的相互换算
同类型物质,溶度积大的一般溶解度也大;
不同类型,不能直接根据溶度积比较溶解度的大小。
分子式
KspΘ
S/mol·L-1
AgCl
×10-10
×10-5
AgBr
×10-13
×10-7
Ag2CrO4
×10-12
×10-5
只有在难溶电解质的溶解部分一步完全离解,并且可忽略副反应的条件下,才可以进行简单的换算。
8 沉淀-溶解平衡 沉淀溶解平衡和溶度积
例题
例:假定Mg(OH)2溶于水后完全离解,且忽略副反应,计算Mg(OH)2在纯水中的溶解度。
Kspθ=×10-12
解:
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2OH-(aq)
平衡浓度/mol·L-1 S 2S
[c(Mg2+)/cΘ][c(OH-)/cΘ]2 = KspΘ
(S/cΘ)·(2S/cΘ)2= ×10-12
S=
·cΘ=×10-4(mol·L-1)
8 沉淀-溶解平衡 沉淀溶解平衡和溶度积
沉淀溶解反应 AnBm(s)  nAm+(aq)+mBn-(aq)
反应商 Q=[c(B)/cΘ]B=[c(Am+)/cΘ]n[c(Bn-)/cΘ]m ,
又称离子积
根据反应商判据,当:
Q<KspΘ时,为不饱和溶液;若有固体存在,反
应向溶解方向进行,直至饱和为止;
Q=KspΘ时,为饱和溶液;反应处于平衡状态;
Q>KspΘ时,为过饱和溶液;反应向沉淀方向进
行,直至饱和为止。
上述规则习惯上称为溶度积规则(或溶度积原理)。据此判断沉淀的析出和溶解。
溶度积规则
8 沉淀-溶解平衡 沉淀溶解平衡和溶度积
同离子效应的影响
加入过量使被沉淀离子能沉淀完全;
离子沉淀完全的标准: 离子浓度