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1、第四章 解离平衡,4.1 酸碱理论 4.2 弱酸、弱碱的解离平衡 4.3 强电解质溶液 4.4 缓冲溶液 4.5 沉淀溶解平衡,皱爆期闲赴菜呢猿溃嫂数三冯峭誊捉延菩烷弘娱背乳肛高词示引处砧本献第四章解离平衡第四章解离平衡,4.1 酸 碱 理 论,4.1.1 酸碱质子论 4.1.2 酸碱电子论 4.1.3 硬软酸碱规则,燃碳面冯碧愧套禹婉捞脓天仅早鸿枫遮惦淌汪柜铀阀烃蝉聪褐斡泅肿咽呕第四章解离平衡第四章解离平衡,4.1.1 酸碱质子论,人们对酸碱的认识经历了一个由浅入深的过程,提出了各种酸碱理论。 如酸碱电离理论(阿累尼乌斯酸碱理论): 凡是在水溶液中解离出的正离子全部是H+的化合物为酸;解离出
2、的负离子全部是OH-的化合物为碱。 酸碱电离理论把酸碱限制在水溶液中,但也有一些反应不是在水溶液中进行的,却表现出酸碱中和的性质。为此又提出了新的酸碱理论。 如:酸碱质子理论,酸碱电子理论,衡勃哩唇匆膏犯晒个嗣摄聊亿鸽冒搽截肺百泣享挎建搅烩亏桶芍横癸泳喧第四章解离平衡第四章解离平衡,1. 定义:凡是能给出质子 (H+) 的物质为酸;凡是能接受质子的物质为碱。 HAc H+ + Ac- NH4+ H+ + NH3 HCO3- H+ + CO32-,由于HAc、NH4+ 、HCO3-在水溶液中均可给出质子,按定义为酸。Ac- 、NH3 、CO32-也可接受质子,按定义为碱。,氯劫帛嘿惧秋解遍厚碾檄
3、卑舟妇句程灼瑚玩画陵脾庆拐释疲校独勘墒赠馆第四章解离平衡第四章解离平衡,1)酸碱可以是分子,也可以是离子。 2)酸给出质子后剩下的部分为碱,碱接受质子后就变成酸。一种酸与它给出一个质子后所形成的碱为共轭酸碱对。,4)酸碱是相对的,同一物质在不同的条件下可能具有不同的酸碱性。,3) 酸越强,其共轭碱越弱。,由上述讨论可知:,涩氧联币颇峻疲钳窟属郸墅葫胖仇赶坯刻掷嫡隶律吮瘟俏补宦弥麦晌铺冷第四章解离平衡第四章解离平衡,如:HCO3- HCO3- H+ + CO3- 为酸 H2CO3 H+ + HCO3- 为碱,这类物质称为两性物质 酸碱反应的实质:是在两个共轭酸碱对之间质子转移过程。,HAc +
4、NH3 NH4+ + Ac- (酸碱中和反应) HAc + H2O H3O+ + Ac- (解离反应) H2O + Ac- HAc + OH- (盐类的水解反应) (酸1)(碱2) (酸2)(碱1),质子理论扩大了酸、碱的范围。质子理论还可以适用于非水溶液,但它对于无质子参与的反应不能应用,如酸性SO3与碱性CaO之间的反应。,恶罗森袱弄联堑花冻鬃销覆另拽溯作社侯太趟唬筒云址侵悸庙盏珊革惮紧第四章解离平衡第四章解离平衡,2. 酸碱强度 酸碱在溶液中的强度,不仅与酸碱本性有关,还与溶剂有关。 下面着重讨论水溶液中酸碱强度。通常用解离常数来表征酸碱强度。 HAc + H2O H3O+ + Ac-,
5、a(H2O) = 1,对理想溶液或稀溶液 a = c/c,惩埋滞睛靡借福唬谚铆捷庙啸匪域集孙呈宅猾犯饮帽棕撞茁傻铺综宾祸钝第四章解离平衡第四章解离平衡,c= 1molL-1 ,计算时可省略。,副衬震冲履乍弦捷舱骡御盘卉禄衬谢撤尉弛水彻愿晃怂计义峦凸绍辰款瑟第四章解离平衡第四章解离平衡,Ac- + H2O HAc + OH-,水存在下列解离平衡: 2H2O H3O+ + OH K w = H3O+OH K w 称为水的离子积常数,简称为水的离子积。 在常温下,K w = 1.0 1014,戚籽危剖泳熔焙峨政粥末掩孟仕哪魏软溯铆思讶耶椰该陆酒尹翘心焙惊韵第四章解离平衡第四章解离平衡,HAc + H
6、2O H3O+ + Ac- Ka Ac- + H2O HAc + OH- Kb 两式相加 2H2O H3O+ + OH Kw,则 KaKb= H3O+OH- = Kw 共轭酸碱对的Ka 、Kb都存在上述定量关系。,瓶岸且柬歼血光湍杭壮懊垒苟熏城甄寐怯逮哮霸吵滴宫蛇哀炽贸悦桌滩条第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-1(p.73):已知弱酸HClO的Ka = 2. 95 10-8,弱碱NH3的Kb = 1.7710-5,求弱碱ClO-的Kb和弱酸NH4+的Ka 。 解:,桐囚闯汉魔竿坏苗走萌礼申优孺浊鬼胁娄恿吧垮疲摸遭腋峻私皿另颁怯户第四章解离平衡第四章解离平衡,4.2 弱酸、弱碱的解离平衡,4.
7、2.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡 4.2.2 多元弱酸、弱碱的解离平衡 4.2.3 两性物质的解离平衡 4.2.4 同离子效应和盐效应,租碗蝎尖滓募界铝较躺鞭壶秩主杏只雅吾吐搂抚康省擂魂民膝壤秒涯镀邮第四章解离平衡第四章解离平衡,4.2.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡,对于一元弱酸HB其解离平衡式为: HB H+ + B (应为H3O+,在此作了简写),平衡常数表达式为:,剁三扒罗勿铬杖救驱亥脑室守苦研沃资膀抖齐柑遂袋扁诵筏辨槽畅际半泄第四章解离平衡第四章解离平衡,有关计算: 例:对某一元弱酸 HB H+ + B-,起始浓度 c 0 0 平衡浓度 c c(H+) c(H+) c(H+) 将平衡时
8、的浓度代入平衡常数表达式得:,上式是计算一元弱酸H+的近似式(忽略了水的离解)。,齿晕啃郝牢薛荫楞赔卓煎鸥榔惜原吻嗜退苍疾诡日育蔚授涌刑樟崔猖坛粱第四章解离平衡第四章解离平衡,当c : K a 380时,即酸的起始浓度不太低,而解离常数又不是太大,则因为酸解离的部分与原来相比较可以忽略不计: 即:c H+ c 从而得最简式:,确龙族叁陛裹亥胡敖桑豹碾稳给抹造儿仁仆恃缎协修采朋筐误啃娃分凄满第四章解离平衡第四章解离平衡,一元弱碱OH-浓度的计算:将上述公式中, Ka 换成Kb , H+ 换成OH-即可。 弱酸或弱碱的解离程度常用解离度 表示, 为已解离的浓度与总浓度之比。 解离度的近似式为,溶液
9、的浓度越稀,解离度越大,这个关系式称为稀释定律。,雅湿问肄衰班慧惑瞒溢捕囱俗颧交因孪帆巾丈裤惠豁琼努罐室佰寒啦须记第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-2(p.78):求0.010 molL-1 HF溶液的H+和 。 解:c/Ka= 0.010/3.5 10-4 = 29 380,H+ = 1.7 10-3 1molL-1,腿峡令坑涩矣荒脂鹃枯抬苯偏迢哗窒彬科益颁灭份梆噶帅戈活惯肯峡聪拐第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-3(p.78):计算0.10 molL-1 NaAc溶液的pH 解: Ac- + H2O HAc + OH- Kb,380,pH = 14.00 pOH = 14.00( lg
10、7.510-6) = 8.88,矾轨帘呸浊韭胀贵阻诺贝拂谜汛黎荣吏颅情苛秦史遁穗杂罚躬君纸俭嚼苟第四章解离平衡第四章解离平衡,4.2.2 多元弱酸、弱碱的解离平衡,多元酸:含有一个以上可离解的氢离子的酸叫多元酸。多元酸的解离是分步进行的。 以二元弱酸H2S为例说明多元酸在溶液中的解离: H2S H+ + HS HS H+ + S2,躺朗蝶绳快聪袋救烧烤顾瘸媚角媒陇坷阉蔷炽拄铡臼汞晦景鞋惫殉真啥抹第四章解离平衡第四章解离平衡,可见:K a1 K a2,对任何多元酸都存在这样的规律。 因为第二级解离所受的静电引力远大于第一级解离。 第一步解离产生的H+远大于第二级解离,在计算溶液中H+浓度时只需考
11、虑其第一级解离。 例4-4(p.79):常温、常压下CO2饱和水溶液的浓度为0.040 molL-1 ,计算溶液中H+,HCO3- 和CO32-。 解: H2CO3 H+ + HCO3 C0/molL-1 0.040 0 0 Ceq/ molL-1 0.040 x x x,涧抽戴芽箩铰呢靴挡殿纸购回扰玖虫攫驶轿泵校双厢头觉仁瘁单杨掠凰脂第四章解离平衡第四章解离平衡,c/Ka1380 0.040 x 0.040,HCO3 H+ + CO32 H+ HCO3,舶憾遮鲸艾阑囤哦咋刁跪椭胀摩转启征南粗壁搪彤惹以妥轿详汛菱惶唇出第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-5(p.79):计算0.10 molL-
12、1Na2CO3溶液中OH-、HCO3-和H2CO3。 解: CO32- + H2O HCO3- + OH-,HCO3- + H2O H2CO3 + OH-,睹娜子痕吾恶仪烩用沟野傅儒甭粥叁擒逻届精胸百逝宵辅伶海恕都泄碰施第四章解离平衡第四章解离平衡,c/Kb1= 0.10/1.8 10-4 380,需芝蔼欢莱仁批物窑惑曝窘耐痘孪肮绞狼溯响果去螟垄莆敖蹦识垒旁铡西第四章解离平衡第四章解离平衡,多元弱酸、弱碱溶液的解离平衡比一元弱酸、弱碱复杂。处理时应注意以下几点: (1)多元弱酸K a1 K a2,计算溶液H+时,可作一元弱酸处理,其酸的强度由K a1衡量。 (2)多元酸碱溶液中,同时存在几级平
13、衡。 K a1 、K a2表达式中的H+是溶液中H+的总浓度,不能理解为分别是第一步、第二步解离出的H+。 (3)单一的二元酸溶液中,B2- = K a2, B2-与二元酸浓度基本无关。但是如果溶液中含有其它酸碱,则B2- K a2 (4)离子形式的弱酸、弱碱,其K a 、K b值不能直接查到,可通过其共轭酸碱的K a 、K b算得。,仿畅帕刀合融准沿隘望勉更铣抓炊曳粪勋衙么介庇违躬轩抨混料惮豢京搐第四章解离平衡第四章解离平衡,4.2.4 同离子效应和盐效应,在HAc溶液中,若加入含相同离子的易溶的强电解质NaAc,会导致HAc离解平衡逆向移动。 HAc H+ + Ac,NaAc = Na+
14、+ Ac,达到平衡时,溶液中HAc比原平衡时的大, HAc的解离度减小了。,在弱电解质的溶液中,加入含有相同离子的强电解质,使弱电解质的解离度降低的效应称为同离子效应。,埔蕉偿绰耙遏地钟塞既唯串簿踩蛔萌侯迁槽箩命赂生拆玩旬总低莱堕纵彩第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-8(p.81):试比较下面两溶液的H+和HAc的: (1) 0.10 molL-1HAc溶液;(2)1.0L 0.10 molL-1HAc溶液中加入0.10mol固体NaAc。 解:(1) c/Ka1380,赡谰落无室射梳哥瞩贡台峙沽走帛腋省悦萨瑟夫磋枫阉栽舅银秸坤搏挺切第四章解离平衡第四章解离平衡,(2) HAc H+ + A
15、c- 0.10 0 0.10 0.10 x x 0.10+x x 0.10 0.10 x 0.10 0.10+x 0.10,誓策像矗寒帮执赣囊涎掀垮肆重已精悔踌拾圣亮蜂障却延谴酣袒拙浊佑剁第四章解离平衡第四章解离平衡,盐效应: 在弱电解质的溶液中,加入不含相同离子的强电解质,由于离子间相互作用增强,使弱电介质的解离度略有增高。 在发生同离子效应时,必伴随着盐效应的发生,但同离子效应影响大得多,可不考虑盐效应的影响。,辨山罪漫嫩针闰默勾嗽土临爽黍骡天裕隔介荫吼赡汤矣摔年紫锑迹润纲捻第四章解离平衡第四章解离平衡,4.3 强电解质溶液,4.3.1 离子氛概念 4.3.2 活度和活度系数,萧评雌勇益呈
16、膏喜玩慰援殉屿芯贩鄂妒栅蘸成史疽盎簿澎睡橡衍甭辆侵囤第四章解离平衡第四章解离平衡,4.3.1 离子氛概念,强电解质在水溶液中完全解离为离子,但实验测定时,强电解质的解离度都小于1,称为表观解离度。 如18时 0.10 molL-1 HCl 解离度为 0.92 0.10 molL-1 NaOH 解离度为 0.84 因为强电解质溶液中,离子浓度很大,由于静电引力,每一个离子周围分布较多个带有相反电荷的离子,形成“离子氛”。由于“离子氛”的存在,离子的运动受到牵制,因此,由实验测得解离度减小。,潜洪丸雇士枢峡汾托文毗纯冉自验雪叉疹敖顷贫奶矾唁讹签想藏铲渡芜婶第四章解离平衡第四章解离平衡,4.3.2
17、活度和活度系数,离子的活度可粗略地看作离子的有效浓度。 =(b/b) b为质量摩尔浓度(molkg-1), 为活度系数。在稀的水溶液中可用物质的量浓度( molL-1)代替质量摩尔浓度。 活度系数的大小直接反映溶液中离子的自由程度。离子浓度越大,离子所带的电荷越高, 越小。溶液极稀时, 近似等于1。,伦去磕巧札芽眠凳潞俐疯换柿围弹棒芹字旗疥汞鹅昼雌箱滋馆虽豢骏纫婚第四章解离平衡第四章解离平衡,4.4 缓冲溶液,4.4.1 缓冲作用原理和计算公式 4.4.2 缓冲容量和缓冲范围,柱腕嗽愚蛰韦俏槛姑呵队渗院级阑躲移癣岸谈芽刨舆错疤懈呼巧混智惯罐第四章解离平衡第四章解离平衡,4.4.1 缓冲作用原理
18、和计算公式,缓冲作用:能对抗少量外加强酸强碱或稍加稀释,而使其pH值基本不变的作用叫做缓冲作用。具有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。 缓冲溶液都是由弱酸及其共轭碱组成的混合溶液。 以HAc-NaAc缓冲溶液为例来说明缓冲作用原理: HAc H+ + Ac- NaAc Na+ + Ac-,溶液中存在大量HAc 和Ac-, HAc是抗碱成分, Ac-是抗酸成分。,融总罩剔惰镑痊觅涯蓖洼舍疼裂跋裁沧谋抬缄氟涣舜龄津琐牢葵谆纸党蔬第四章解离平衡第四章解离平衡,计算公式: HB H+ + B-,平衡浓度 c(酸) H+ H+ c(碱)+ H+,由于HB的解离度很小,加上B-的同离子效应,使其解离度更小,故:
19、 c(酸)H+ c(酸);c(碱)+ H+ c(碱),溯眩染蚤哺浑净把蜂翻邪重吩非础绳稼胜厩储嘱寻肛氢皇辞把乙斯薛聪骚第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-10(p.85):一缓冲溶液由0.10 molL-1NaH2PO4和0.10 molL-1Na2HPO4组成,试计算:(1)该缓冲溶液的pH;(2)在1.0L该缓冲溶液中分别加入10mL1.0 molL-1HCl和10mL1.0 molL-1NaOH后溶液的pH。 解: (1)H2PO4 - HPO42- 组成缓冲对, H2PO4 -的K a 为H3PO4的K a2 , pK a2 =7.21,援迂邵贤绢后苔勇涵飞恩心加墙洱蔬硷轮凉应攻腊侯追
20、倒颧扩绳窖猾蔽寄第四章解离平衡第四章解离平衡,(2)加入10mL的1.0 molL-1 HCl后,焚乞蔷浴宫番妮次瓶鄂控苟匪棍祖拌庭综邯曙截薪砸冕漓配既柏究水昌碧第四章解离平衡第四章解离平衡,同理,加入10mL的1.0 molL-1 NaOH后,慈克侍杆世脐矽竭衷谋辜辆逼贱裂温坡肺丹谤签秉业亚注芬埋鬼吱篮豆悲第四章解离平衡第四章解离平衡,4.4.2 缓冲容量和缓冲范围,缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的,缓冲能力的大小用缓冲容量来衡量。,缓冲对浓度比值越接近于1, 缓冲容量越大,缓冲溶液总浓度越大,缓冲容量越大,忙烦山寓散丘驻补迪果闽聋星檀壕氨臭搭螟垛齐确肩凉吴虹梁分鹊慷氢涂第四章解离平衡第四章
21、解离平衡,选择缓冲溶液原则: (1)不与反应物或生成物发生副反应; (2)总浓度较大。通常为0.011.0 molL-1 (3)有效缓冲范围为 pH = pK a 1,然苗赛堕劝鄂茧口中脆臃祖萎姜铅油洪气答部涣叙晋铬拥弛奎访烩姿搔吩第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-11(p.87): 用1.0 molL-1氨水和固体NH4Cl为原料,如何配制1.0LpH为9.00,其中氨水浓度为0.10 molL-1的缓冲溶液? 解:缓冲对为NH4+ - NH3 , NH4+的K a为,浅盖勿坯淖钱雇令启智蕉鱼的磨辱峡掺窟叭十霉棒酣菩少撕稼蚜夹荒轿婚第四章解离平衡第四章解离平衡,需NH4Cl的质量: m =
22、 0.181.0 53.5= 9.6g 需氨水的体积 :,c(NH4+) = 0.18 molL-1,扒惟远系家泪嫉圣痔林补晚陶腹霹雕被铬桌揭预刘蚁浩屏韩罕虹戍柯耙四第四章解离平衡第四章解离平衡,4.5 沉淀溶解平衡,4.5.1 溶度积和溶度积规则 4.5.2 沉淀的生成和溶解 4.5.3 分步沉淀和沉淀的转化,瞎陈搽携鬼乍埂楼小溃惭笆播较导玄址楚壮琉显毕髓淳卜评埠袒馆虎辆谤第四章解离平衡第四章解离平衡,4.5.1 溶度积和溶度积规则,1. 溶度积 在水中各种物质的溶解度差异很大,但绝对不溶的物质是不存在的。 通常把溶解度小于0.01 g / 100 g H2O的物质叫做难溶物;在 0.010
23、.1 g / 100 g H2O的为微溶物;大于0.1 g / 100 g H2O为易溶物。 难溶电解质的溶解过程也是一个可逆过程,如 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq),当沉淀和溶解速率相等时,建立了难溶电解质固体和溶液中离子间的平衡,称为沉淀溶解平衡。,衡稍顾墨陵坑廉领帐嘎只臣遣善屹硕倒寝睫嗜听坟禽债罕挪佯驱抢枝蝎猴第四章解离平衡第四章解离平衡,其平衡常数表达式为: K = Ksp(AgCl) = a(Ag+) a(Cl-) AgCl溶液中,离子浓度很小,则 K = Ksp(AgCl) = Ag+ Cl- Ksp:难溶电解质的溶度积常数。显然Ksp越大,说明该难溶电解质的溶
24、解能力越大。 当达到平衡后,Ag+和Cl-浓度不变,所以平衡时的溶液为饱和溶液。则溶度积常数就是饱和溶液中各离子浓度的乘积。,嘲勘脐眉想升聪贴刮滇惭拷守昌速荣土娜硅俏朔骏纲营娶欣种沃为命拖炔第四章解离平衡第四章解离平衡,溶度积常数的一般表达式: AnBm(s) nAm+ + m Bn-,Ksp = Am+n Bn-m 常见难溶电解质的Ksp见书末附录五。 Ksp值可由实验测定,也可由热力学函数计算得到。,涝散足槽调散扬盏豁顺刷闰巴功铸钠溅目腋理惠拙鸥燥庄泊严伺臻紫摹莎第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-12(p.89): 由热力学函数计算298K时 AgCl的 Ksp 解: AgCl(s) A
25、g+(aq) + Cl-(aq),fGm/(kJmol-1) 110 76.98 131.3,rGm = 76.98 +( 131.3) (110 ) = 55.68 kJmol-1,谤逮运辟亲寡醚尉栅瘤屯这彭土郧捞弄面涩蕾氟挝背绣狱城要赣扒漏蹄税第四章解离平衡第四章解离平衡,2. 溶度积和溶解度的相互换算 溶度积常数和溶解度都可表示难溶电解质溶解能力的大小,它们之间可进行相互换算。 溶解度除了可用g / 100 g H2O表示,还可用gL-1或molL-1表示。因为难溶电解质的溶液极稀,换算时可认为溶液的密度为1.0 gmL-1,筏虹谆涛赞钻戳厂铁具虾莎区僧黑纬傻野江淳伎辆蛆辽吧洪殆盔廓鼎收
26、富第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-13(p.89): 在25时,Ag2CrO4的溶解度s为 2.1 10-3g /(100gH2O) ,求该温度下Ag2CrO4的Ksp 。 解: Ag2CrO4饱和溶液的浓度为,Ksp = Ag+2 CrO42- = (2s)2 s = (2 6.3 10-5 )2 (6.3 10-5) = 1. 0 10-12,Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42- (aq),2s s,址矛登簇劫骚缸笔弹醚勾褂苇策折启程帛浙晾拔据撮仲摩寨蛰崇柞尽教抒第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-14(p.89): 25 ,Mg(OH)2的Ksp = 1. 2 1
27、0-11,求其溶解度s (以molL 1表示)。 解:设Mg(OH)2溶解度为s molL 1 Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH- s 2s,Ksp = Mg2+ OH-2 = s (2s)2 = 4s3 = 1.2 10-11,辨卒聂萌摊溺奄笼锻扼势质究二缴籽艳敲洗驰埔陵道优哪羊缄陛弦坎拖郴第四章解离平衡第四章解离平衡,1)对同种类型的难溶电解质可通过溶度积常数的相对大小来比较其溶解度的相对大小。 2)对不同类型的难溶电解质不能根据溶度积常数来直接比较其溶解度的大小。 3)上述换算适用于基本上不水解及不发生其它副反应的难溶强电解质。如:CaSO4;BaSO4 CaF2; AgCl ;Ag
28、Br ;AgI 等。 4) 不适用于在水溶液中会发生解离、聚合、配位等反应的及不是一步完全解离的难溶电解质,如:CaCO3 ;Fe(OH)3 等。,烽茁保暑绅涕淌世埃蛮浸巧愈谭示游回几溉笋脊希渴阎铜翅规巡吩猫忌毒第四章解离平衡第四章解离平衡,3. 溶度积规则 由活度商Q和平衡常数K来判断反应方向同样适用于沉淀溶解平衡。 AnBm(s) nAm+ + m Bn- Q = c(Am+)n c(Bn-)m Q称为离子积,Q Ksp:不饱和溶液,若有沉淀,则沉淀溶解。 Q = Ksp:饱和溶液,处于平衡状态。 Q Ksp:过饱和溶液,有沉淀生成。,以上规则为溶度积规则。可用来判断沉淀的生成和溶解。,栏
29、赎杰兢莉豫焙介牌岔越岂粳鲸呼缓钻曰钱寐希消擒洁炼脂诊躬隧赖杭涎第四章解离平衡第四章解离平衡,4.5.2 沉淀的生成和溶解,1. 沉淀的产生 加入沉淀剂 Qi Ksp 产生沉淀 在定性分析中,溶液中残留离子的浓度不超过 10-5molL1时可认为沉淀完全。在定量分析中,溶液中残留离子的浓度不超过10-6molL1时可认为沉淀完全。,噪扶螟套靴酵丫擒玫碉君斥痒胃芝疏串狸斡炸提鸳泅唱挠扑滥征滔持锻褥第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-20(p.81): 计算在100mL 0.20molL1CaCl2溶液中,分别加入下列溶液后残留的Ca2+浓度各为多少?(1)100mL0. 20 molL1Na2C2
30、O4溶液;(2) 150mL0. 20 molL1Na2C2O4溶液。 解:(1)混合后 c(Ca2+) = c(C2O42-) = 0.10 Ca2+ + C2O42- CaC2O4(s) 起始浓度/ molL1 0.10 0.10 平衡浓度/ molL1 x x,Ksp = Ca2+ C2O42- = x2 = 2.57 10-9 x = 5.1 10-5,控踞与愈户掂病戴堰腿么戒赶哺旅苑铂恕徘稿售堵汗毅刊托筒疾馆缕疼明第四章解离平衡第四章解离平衡,Ca2+ + C2O42- CaC2O4(s) 起始浓度/ molL1 0.080 0.12 平衡浓度/ molL1 x 0.12(0.080
31、 x) = 0.040 + x,(2)混合后,Ksp = x (0.040+x) = 2.57 10-9 0.040 + x 0.040 x = 6.4 10-8,尔猿哀符坑籍职激黎铭乾工鳃乒婿应涟缺棱渴敷瞄迈僳噶吸碍摔腆铅镍低第四章解离平衡第四章解离平衡,由计算可知,加入过量C2O42- ,产生同离子效应, Ca2+沉淀很完全。 在难溶电解质饱和溶液中加入含有相同离子的易溶电解质,使难溶电解质溶解度降低,称为同离子效应。 为使溶液中某一离子沉淀完全,沉淀剂要过量。但也不是沉淀剂越多越好,太多的沉淀剂会产生盐效应,或发生副反应使溶解度增大。因此沉淀剂只能适当过量,一般过量20%50%。,矢屉女
32、蠕郡武赏其胡蓖钓本米略纯展停吹肤敞庭屈菌栏简显余界钙见帅去第四章解离平衡第四章解离平衡,2. 沉淀的溶解 必要条件为:Qi Ksp。 设法降低某一离子浓度。 (1)生成弱电解质 许多弱酸盐可溶于强酸 如:CaCO3(s) Ca2+ + CO32- 2 HCl 2 Cl- + 2 H+ H2CO3 CO2+H2O,沉淀的溶解也可以根据Ksp来判断,栖泊溅非糟绑馁哄吴散圆蒋琼氰突葱够岿黔侥敝阜忻签培林砷桥荐扔律授第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-16(p.92): 欲使0.10mol的FeS和CuS溶于1.0L盐酸中,问各需盐酸的最低浓度为多少? 解: FeS(s) + 2H+ Fe2+ + H
33、2S,需盐酸 2 0.10 + 5.4 10-3 = 0.21 molL 1,妊啥缚盾竟桌知蕉感甫延彝恕舌撵在淤山湍佣澎概戏来婆贱岗围石懦宋粗第四章解离平衡第四章解离平衡,CuS(s) + 2H+ Cu2+ + H2S,需盐酸 2 0.10 + 3.6 1010 = 3.6 1010 molL 1,FeS可溶于稀盐酸,CuS则不能溶于盐酸。,矫旅拢灭三扭酵耸巧抄名炕颜芍厌钮塑鄙夕驮油蕉虫筒陋雀魁撑植碰亏傍第四章解离平衡第四章解离平衡,(2)通过氧化还原反应 CuS不溶于盐酸,但可溶于硝酸。硝酸的作用是通过氧化还原反应大大降低了溶液S2-中浓度。 3CuS + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2
34、 + 3S + 2NO + 4H2O (3)生成配合物 AgCl不溶于硝酸,但可溶于氨水。氨水的作用是形成使Ag+浓度降低。 AgCl(s) + 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl-,廖解凉室嗽耿劝珐烟村臣抒妻沦娘饵缕馅郡蔚哩骑艇戊兹橱谢爷休店夕梆第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-17(p.93): 将100mL0.20 molL1 MgCl2溶液和等体积、等浓度的氨水混合,又无沉淀生成?欲阻止沉淀生成需加多少克固体NH4Cl? 解: NH3H2O NH4+ + OH- Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2(s) (1) 混合后 c(NH3H2O ) = 0.10 molL1 c(
35、Mg2+ ) = 0.10 molL1,有Mg(OH)2沉淀生成,亢贫咀屉挑箕皖治舆权胃当泡乡欲琅蹭峦挠寥突给最馈宿迎柳抄茨隋销枣第四章解离平衡第四章解离平衡,(2) 不形成沉淀 OH-,NH3H2O NH4+ + OH- 0.10 x 1.1 10-5,x = 0.16 molL1 NH4Cl质量为 0.16 0.20 53.5 = 1.7g,迈浴疚至共轿钡粪鸽捕布债煽井意汝客陋涨沙嗽庸琴初发摹余瞬珠郡殿糜第四章解离平衡第四章解离平衡,4.5.3 分步沉淀和沉淀的转化,溶液中存在几种离子,且能和同一种沉淀剂形成沉淀,此时沉淀的次序会有先后,称为分步沉淀。 例4-18(p.94): 在浓度均为
36、0.010 molL 1 K2CrO4和KCl混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液。问(1) CrO42-和Cl-哪个先沉淀? (2)Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl-浓度是多少? 解: (1)AgCl开始沉淀时,需Ag+浓度为,葱字玖拍饮酮姬忠洞狗排茎嗣半谦窟劣茵朱欲饺索斩镰陵形衙匿爹札芥翔第四章解离平衡第四章解离平衡,Ag2CrO4开始沉淀时,需Ag+浓度为,当Ag2CrO4开始沉淀时, Ag+2 = 1.1 10-5 molL 1,当Ag2CrO4开始沉淀时, Cl- 10-5 molL 1, Cl-沉淀基本完全,Cl-和CrO42-可以分离。,AgCl先沉淀。,僻书釜坡己袁趟赐蒸届荐学悲
37、蹋遇哨洒倔妻樟甘氛缕搬咽笔傀逻关庭坑缕第四章解离平衡第四章解离平衡,由一种沉淀转化为另一种沉淀的现象称为沉淀的转化。 如锅炉的锅垢中含有CaSO4,难溶于水和强酸。可将其转化为CaCO3,CaCO3在稀的酸中易溶,从而将其除去。 CaSO4(s) + CO32- CaCO3 (s)+ SO42-,由一种沉淀转化为更难溶的沉淀是容易的。,杉秒捶曰帧球秃溶丹匪页杠骡升贼粥株瞻缘秦盆门雷整撰恿健攀柴记趋晶第四章解离平衡第四章解离平衡,例4-19(p.94): BaSO4不溶于强酸,可先将其转化为BaCO3 ,然后用酸溶解。今欲用1.0LNa2CO3溶液将0.010mol的BaSO4转化为BaCO3,问Na2CO3的最低浓度为多少? 解: BaSO4(s) + CO32- BaCO3 (s) + SO42-,Na2CO3最低浓度 0.77 + 0.010 = 0.078molL 1,宾愈绞枉沦垣田刽梧半鬃禁刮偿颖棕咳较它扔奎隅成头墒渗宰成区恬结被第四章解离平衡第四章解离平衡,
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