第9章沉淀溶解平衡.ppt
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1、第9章 沉淀溶解平衡,9-1 溶度积常数 9-2 沉淀生成的计算和应用 9-3 沉淀的溶解和转化,在难溶强电解质饱和溶液中存在着 多相离子平衡:,Ag+ Cl-,溶解,沉积,AgCl(s),9-1-1 沉淀溶解平衡的实现,9-1 溶度积常数,溶度积:(solubility product) BaSO4(S) Ba2+(aq) + SO42-(aq) Ksp= Ba2+ SO42- ,难溶电解质沉淀-溶解平衡常数,PbCl2(s) Pb2+ (aq) + 2Cl-(aq); KSP=Pb2+Cl-2 Fe(OH)3(s) Fe3+(aq) +3OH-(aq); KSP= Fe3+OH-3,电离方
2、程式中该离子的计量系数,KSP表示难溶强电解质在溶液中溶解趋势的大小;也表示生成该难溶电解质沉淀的难易。,溶度积常数KSP的意义: 一定温度下,难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积为一常数。,浓度商Qc, 压力商Qp 离子积Qi,9-1-2 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,其离子浓度系数方次之积称离子积,用Qi 表示。,据此三条判断沉淀的析出和溶解,称溶度积规则。,Qi = Ksp 溶液饱和, 无沉淀;,Qi Ksp 溶液未饱和, 沉淀将溶解;,Qi Ksp 溶液过饱和, 有沉淀析出。,盐效应: 在难溶电解质的饱和溶液中加入不含相同离子
3、的强电解质,而使难溶电解质的溶解度增大的现象。,9-1-3 盐效应对溶解度的影响,H+= Ka /(fH+ fAc-) C0 = 1.810-50.10/(0.70.7) = 1.9210-3 = H+/C0=1.92 %,0.1 M HAc , = 1.34 %,H+= KaC0,Ka,I ,盐效应的产生,是由于溶液中离子强度增大而使有效浓度(活度)减小所造成的。,F与离子强度的关系: =fc I=1/2(c1Z12 + c2Z22 + c3Z32 +),log i = -AZi2I1/2,在弱电解质溶液中加入不含相同离子的强电解质(例如 HAc中加入NaCl)亦将产生盐效应,使弱电解质的解
4、离度略有增高。产生同离子效应的时候,必然伴随盐效应的发生,而且两者的效果相反,但同离子效应的影响要大得多。对于稀溶液,不考虑盐效应并不会引起严重误差。,任何难溶电解质,不管它的溶解度多么小,其饱和水溶液中总有与其达成平衡的离子;任何沉淀反应,无论它进行得多么完全,溶液中依然存在它的组成离子,而且其离子浓度的系数次方之积必为常数。,9-1-4 溶度积与溶解度的关系,例:Ag2CrO4的溶解度为S mol/L Ag2CrO4 2Ag+ CrO42- 2S S KSP=Ag + 2CrO42- = ( 2S)2 S = 4S3 S=(KSP/4)1/3,通式: MaXb(S) aMm+ + bXn-
5、 aS bS Ksp= (aS)a (bS)b = aa bb S (a+b),溶度积与溶解度的相互转化,能否直接用Ksp比较难溶电解质的溶解度的大小呢?,BaSO4 = Ba2+ + SO42-,AgCl = Ag+ + Cl-,Ag3PO4 = 3Ag+ + PO43-,Ksp= aa bb S (a+b),MaXb= aMm+ + bXn-,同离子效应:在难溶强电解质饱和溶液中 加入具有同名离子的易溶电解质时,难 溶电解质溶解度下降。,CaCO3(s),Ca2+ + CO32-,2Na+ + CO32-,同离子效应可以进行定量计算。,9-1-5 同离子效应,例求298K时BaSO4在0.
6、010molL-1 Na2SO4溶液中的溶解度(gL-1)。 Ksp(BaSO4) =1.0810-10. Na2SO42Na+SO42- BaSO4 Ba2+SO42- 平衡 S 0.01+ S 0.01 Ba2+SO42_=Ksp S0.010 =1.0810-10 S =1.0810-8molL-1=1.0810-8molL-1233.3gmol-1 =2.5210-6gL-1,BaSO4 分子量,同离子效应的应用 加入过量沉淀剂可使被沉淀离子沉淀完全。但是,被沉淀离子不可能从溶液中绝迹。 离子浓度10-5molL-1 沉淀完全 沉淀剂过量20-50%即可。 加入沉淀剂浓度太大,有时还可
7、能引起副反应(酸效应、配位效应)而使沉淀的溶解度增大。,定量分离沉淀时,选择洗涤剂。例如,制得0.1gBaSO4沉淀,如用100mL纯水洗涤杂质时,将损失2.6610-4g BaSO4,损耗率达0.3%。如果改用0.01molL-1H2SO4溶液洗涤沉淀,损失2.510-7g。分析天平是否能称量出来?,9-2 沉淀生成的计算与应用,Qi Ksp 溶液过饱和, 有沉淀析出。,Qi = Ksp 溶液饱和, 无沉淀;,Qi Ksp 溶液未饱和, 沉淀将溶解;,解:混合后 Qi=CAg+2 C CrO42-=(210-3)2210-3=810-9 Qi Ksp 有沉淀析出。,例 将等体积的410-3m
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- 沉淀 溶解 平衡
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