第6章难溶强电解质的沉淀溶解平衡2节.ppt
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1、第六章 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡,主讲:符小文,第六章 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡,在水中的溶解度小于0.1g/L的强电解质称为 难溶强电解质。,当难溶强电解质溶于水并成为饱和溶液时, 固体和它相应离子间建立沉淀-溶解平衡。,本章学习要求 1、掌握难溶强电解质的标准溶度积Ksp的 表达式及溶度积和溶解度的关系; 2、掌握溶度积规则,熟练应用溶度积规则 判断沉淀的生成、溶解及沉淀的先后顺序。,K sp : 标准溶度积常数standard solubility product constant,例:把 AgCl(s) 放入水,则有:,第一节 标准溶度积常数,沉淀-溶解平衡,标准平衡常数表达式
2、为:,上式表明:在一定温度下,难溶强电解质饱和溶液中离子的相对浓度各以其化学计量数为幂指数的乘积为一常数。此常数称为标准溶度积常数。,SI单位:1,nju纽,一、标准溶度积常数,标准溶度积常数的大小反映了难溶强电解质的溶解能力的大小,Ksp越小,难溶强电解质就越难溶于水。Ksp只与温度有关,而与电解质离子的浓度无关。,Ksp见361页附录四,例6-1 298.15 K 时,Mg(OH)2 在水中达到沉淀-溶 解平衡,溶液中Mg2+和OH-的浓度分别为 1.110-4 molL-1和2.210-4 molL-1,计算该温度下Mg(OH)2 的标准溶度积常数。,解:,二、标准溶度积常数与溶解度的关
3、系,Ksp和 S 都可用来衡量难溶电解质的 溶解能力,二者可互换算。,Ksp :在一定温度下,难溶强电解质饱和溶 液中离子的相对浓度各以其化学计量 数为幂指数的乘积为一常数。,S: 在一定温度下,难溶电解质饱和溶液的浓度 单位为 molL-1 。,已知298K时, AgCl 的 Ksp = 1.710-10,CaSO4 的 Ksp= 7.110-5 , Ag2CrO4 的Ksp= 1.110-12。 计算它们的 S 。,= S12,= 1.310-5 (mol L-1),解:,s1 s1,(1),CaSO4 Ca2+ + SO42- s2 s2,= 8.410-3 ( mol L-1),Ag2
4、CrO4 2Ag+ +CrO42- 2s3 s3,= 6.510-5(mol L-1),=4s33,比较分析:,结论:,同类型:Ksp 越大 ,s越大 ;反之亦然。 不同类型:不能直接比较,要通过计算。,第二节 沉淀的生成和溶解,formation and solubilization of precipition,一、溶度积规则 solubility product rule,讨论溶度积规则前,先引入 反应商J 的概念。它表示任意情况下难溶强电解质溶液中离子浓度幂次方的乘积。(65页) 表达式如 PbI2 J = c (Pb2+) c 2 (I- ),注意: J 和 Ksp 的表达式类似,但
5、概念有区别。 前者指任意条件下, J 可以是任意数值;后者指一定温度、饱和溶液中, Ksp为一定值。Ksp是 J 的特例。,(1)当 时,为不饱和溶液。不会有沉淀析出, 若溶液中有难溶强电解质固体,则固体溶解,直至重 新达到沉淀-溶解平衡。,这就是沉淀-溶解平衡的反应商判据,也称 溶度积规则。利用溶度积规则,可以判断沉淀 的生成或溶解。,在任意给定的溶液中,有三种可能:,(2)当 时,为饱和溶液。沉淀-溶解反应处于 平衡状态。,(3)当 时,为过饱和溶液。此时将析出沉淀, 直至溶液达到饱和,重新达到沉淀-溶解平衡。,二、沉淀的生成,根据溶度积规则,欲生成沉淀,必须 J Ksp。,例6-4 将1
6、0 mL 0.010 molL-1BaCl2溶液与30 mL 0.040molL-1 Na2SO4 溶液混合,能否析出 BaSO4 沉淀?,查表得:Ksp (BaSO4) = 1.110-10。,解:,两种溶液混合后,Ba2+和 的浓度分别为:,混合后,反应商为:,由于J Ksp(BaSO4), 为过饱和溶液, 混合后能析出 BaSO4 沉淀。,三、沉淀的溶解,根据溶度积规则,欲沉淀溶解,必须 J Ksp。,沉淀物 MaAb,即J = ca(M)cb(A) Ksp,降低难溶电解质离子浓度的方法:,生成弱电解质 见155页,发生氧化还原反应,生成配离子 见278-279页,四、同离子效应和盐效应
7、,在难溶强电解质饱和溶液中,加入与其含有相同离子的易溶强电解质时,则沉淀-溶解平衡向生成沉淀的方向移动,该现象称同离子效应common ion effect。,例6-5 计算 298.15 K 时 Ag2CrO4 在0.010mol/L K2CrO4溶液中的溶解度。,解:,Ag2CrO4 在水中的沉淀-溶解反应为:,0.010 molL-1s 0.010 molL-1,2s,平衡时,298.15 K 时 Ag2CrO4 在 0.010 molL-1 K2CrO4 溶液中的溶解度为:,6.510-5 mol L-1,Ag2CrO4 纯水 0.1mol/LK2CrO4,s,5.210-6 mol
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