无机化学第9章--沉淀溶解平衡课件.ppt
《无机化学第9章--沉淀溶解平衡课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无机化学第9章--沉淀溶解平衡课件.ppt(44页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第第 9 章章沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 9 1 溶度积常数溶度积常数 9 1 1 沉淀溶解平衡的实现沉淀溶解平衡的实现 CI4D00016.swf 当溶解过程产生的当溶解过程产生的 Ag+和和 Cl 的数目和沉淀过程消耗的数目和沉淀过程消耗的的 Ag+和和 Cl 的数目相同,即两个过程进行的速率相等时,的数目相同,即两个过程进行的速率相等时,便达到沉淀溶解平衡。可以表示成:便达到沉淀溶解平衡。可以表示成:平衡常数表达式为平衡常数表达式为:AgClKaa 该平衡常数又可称为溶度积常数,用该平衡常数又可称为溶度积常数,用 Ksp 表示。由于表示。由于难溶性强电解质的溶液都是极稀的溶液,可用浓度代替
2、活难溶性强电解质的溶液都是极稀的溶液,可用浓度代替活度。故上述沉淀溶解平衡的度。故上述沉淀溶解平衡的 Ksp 可以表示为:可以表示为:AgCl Ag+Cl PbCl2 Pb2+2Cl 反应反应 和其它平衡常数一样,和其它平衡常数一样,Ksp 也随温度变化而改变。也随温度变化而改变。例如反应例如反应ZnS Zn2+S2 spAg Cl K22sp(ZnS)Zn S K 平衡时:平衡时:222sp2(PbCl)Pb Cl K 平衡时:平衡时:9 1 2 溶度积原理溶度积原理 Q (Ab+)a(Ba-)b 当当 Q Ksp 时,沉淀从溶液中析出;时,沉淀从溶液中析出;当当 Q Ksp 时,饱和溶液与
3、沉淀物平衡;时,饱和溶液与沉淀物平衡;当当 Q Ksp 时,溶液不饱和,若体系中有沉淀物,时,溶液不饱和,若体系中有沉淀物,则沉淀物将发生溶解。则沉淀物将发生溶解。溶度积原理:溶度积原理:AaBb(s)a Ab+b Ba 化合物化合物Ksp化合物化合物KspAgCl1.81010FeS6.31018AgI8.51017Hg2Cl21.41018Ag2CrO41.11012Hg2Br26.41023Ag2S6.31050Hg2I25.21029BaCO32.6109Mg(OH)25.61012BaSO41.11010MnS2.51013BaCrO41.21010PbCO37.41014CaCO3
4、2.8109PbCrO42.81013CaC2O42.3109Pb(OH)21.41015CaF25.3109PbSO42.5108CuS6.31036PbS8.01028CuI1.31012ZnS2.51022Fe(OH)32.81039Zn(OH)231017 向饱和的向饱和的 AgCl 溶液溶液中加入中加入 KNO3 固体,溶液固体,溶液的离子强度增大,使的离子强度增大,使 Ag+和和 Cl 的活度降低,导的活度降低,导致致 。这。这时若有时若有 AgCl 固体与离子固体与离子共存,它将溶解以保持平共存,它将溶解以保持平衡。也就是说盐效应使衡。也就是说盐效应使 AgCl 的溶解度增大。的
5、溶解度增大。AgClspaaK9 1 3 盐效应对溶解度的影响盐效应对溶解度的影响 CI2D00017.jpg9 1 4 溶度积与溶解度的关系溶度积与溶解度的关系 例:已知例:已知 AgCl 的的 Ksp 1.81010,求,求 AgCl 的溶解的溶解度。度。起始浓度起始浓度 0 0 平衡浓度平衡浓度 x x 51.3 10 x 故故 AgCl 的溶解度为的溶解度为 1.3105 moldm3 解:解:AgCl Ag+Cl 210spAg Cl 1.8 10Kx 平衡时浓度平衡时浓度 2x x 饱和溶液中饱和溶液中 CrO42 可以代表可以代表 Ag2CrO4 的溶解度,的溶解度,而而 Ag+
6、则是则是 Ag2CrO4 溶解度的溶解度的 2 倍。倍。5 3124(6.50 10)1.1 10 例:例:已知某温度下已知某温度下 Ag2CrO4 的溶解度为的溶解度为 6.50105 moldm3,求,求 Ag2CrO4 的的 Ksp。解:解:Ag2CrO4 2Ag+CrO42 2223sp4Ag CrO(2)4Kxxx 结论:结论:Ksp 和溶解度之间具有明确的换算关系。但尽和溶解度之间具有明确的换算关系。但尽管两者均表示难溶物的溶解性质,但管两者均表示难溶物的溶解性质,但 Ksp 大的其溶解度不大的其溶解度不一定就大。一定就大。为什么同样可以定量表示物质溶解性能的为什么同样可以定量表示
7、物质溶解性能的 Ksp 和溶解和溶解度,在大小关系上却不一致呢?度,在大小关系上却不一致呢?其原因是其原因是 AgCl 的正负离子数目之比为的正负离子数目之比为 1:1,而,而Ag2CrO4 为为 2:1,故,故 Ksp 与溶解度的关系会出现上述情与溶解度的关系会出现上述情形。不难得出结论,只要两种难溶物具有相同的正负离子形。不难得出结论,只要两种难溶物具有相同的正负离子个数比,其个数比,其 Ksp 和溶解度的大小关系就会一致。和溶解度的大小关系就会一致。9 1 5 同离子效应对溶解度的影响同离子效应对溶解度的影响 例例:求在求在 1.0 moldm3 的盐酸中,的盐酸中,AgCl 固体的溶解
8、度。固体的溶解度。解:解:起始浓度起始浓度 0 1.0 平衡浓度平衡浓度 x 1.0+x 达到饱和时达到饱和时 Ag+可以代表可以代表 AgCl 的溶解度的溶解度 AgCl Ag+Cl spAg Cl(1.0)Kxx 纯水中纯水中 AgCl 的溶解度为的溶解度为 1.3105 moldm3,故:,故:x 1.0,1.0+x 1.0 x Ksp 1.81010 在在 1 moldm3 的盐酸中,的盐酸中,AgCl 的溶解度为的溶解度为 1.81010 moldm3。它仅是。它仅是 AgCl 在纯水中溶解度在纯水中溶解度 1.3105 moldm3 的的 7.2 万分之一。万分之一。在难溶性强电解
9、质的溶液中,加入与其具有相同离子在难溶性强电解质的溶液中,加入与其具有相同离子的强电解质,将使难溶性强电解质的溶解度减小,这一作的强电解质,将使难溶性强电解质的溶解度减小,这一作用称为同离子效应。用称为同离子效应。9 2 沉淀生成的计算与应用沉淀生成的计算与应用 根据溶度积原理,当溶液中根据溶度积原理,当溶液中 Q Ksp 时,将有沉淀生时,将有沉淀生成。成。例:例:向向 1.0102 moldm3 CdCl2 溶液中通入溶液中通入 H2S 气气体体,1)求开始有求开始有 CdS 沉淀生成时的沉淀生成时的 S2;2)Cd2+沉淀完全时,沉淀完全时,S2 是多大?是多大?已知已知 Ksp(CdS
10、)=8.01027 解:解:当当 S2 8.01025 moldm3 时,开始有时,开始有 CdS 沉淀沉淀生成。生成。2)一般情况下,离子与沉定剂生成沉淀物后在溶液一般情况下,离子与沉定剂生成沉淀物后在溶液中的残留浓度低于中的残留浓度低于 1.0105 moldm3 时,则认为该离子时,则认为该离子已被沉淀完全。已被沉淀完全。1)CdS Cd2+S2 22spCd S K 故故27sp225228.0 10S 8.0 10Cd 1.0 10K 依题意依题意 Cd2+1.0105 moldm3 时的时的 S2 为所求。为所求。即当即当 S2 8.01022 moldm3 时,时,Cd2+已被沉
11、淀已被沉淀完全。完全。CdS Cd2+S2 22spCdS K 故故27sp222258.0 10S 8.0 10Cd 1.0 10K 使用相同的计算方法,根据使用相同的计算方法,根据 Ksp(FeS)=6.31018,可得使可得使1.0102 moldm3 Fe2+开始沉淀的开始沉淀的 S2 等于等于 6.31016 moldm3,而当,而当 S2 6.31013 moldm3 时,时,Fe2+已被沉淀完全。已被沉淀完全。控制体系中控制体系中 S2,是采用通,是采用通 H2S 气体和调体系气体和调体系 pH值来实现的。值来实现的。这些数据提示我们,当溶液中同时存在适当浓度的这些数据提示我们,
12、当溶液中同时存在适当浓度的 Cd2+和和 Fe2+时,可以通过控制体系中时,可以通过控制体系中 S2 的做法使的做法使 Cd2+沉淀而沉淀而 Fe2+保留在溶液中,从而实现分离保留在溶液中,从而实现分离 Cd2+和和 Fe2+的目的。的目的。例:向例:向 0.10 moldm3 FeCl2 溶液中通溶液中通 H2S 气体至饱和气体至饱和(浓度约为浓度约为 0.10 moldm3)时,溶液中刚好有时,溶液中刚好有 FeS 沉淀生沉淀生成,求此时溶液的成,求此时溶液的 H+。解:解:Fe S Fe 2+S2 H2S 2H+S2 故故1821726.3 10S 6.3 10 Fe 0.10spK22
13、Fe S spK22122H S H SK K1222H SH S K K7131731.1 101.3 100.106.3 104.76 10 H+较大,应是较大,应是 FeCl2 溶液原有的。如果原来溶液原有的。如果原来 FeCl2 溶液的溶液的 H+再大一些,那么即使再大一些,那么即使 H2S 饱和也不会有饱和也不会有 FeS 沉淀生成。沉淀生成。根据一些硫化物的溶度积常数,通过计算可得如下结根据一些硫化物的溶度积常数,通过计算可得如下结论:若在一定浓度的盐酸中通入论:若在一定浓度的盐酸中通入 H2S 气体,其中的气体,其中的Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、As3+、S
14、b3+和和 Sn2+等离子将生等离子将生成沉淀成沉淀,而,而 Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+和和 Mn2+等离子继续等离子继续保留在溶液中保留在溶液中。如果一种溶液中同时含有如果一种溶液中同时含有 Fe3+和和 Mg2+,当慢慢滴入,当慢慢滴入氨水时,刚开始只生成氨水时,刚开始只生成 Fe(OH)3 沉淀;加入的氨水到一定沉淀;加入的氨水到一定量时才出现量时才出现 Mg(OH)2 沉淀。这种先后沉淀的现象,称为沉淀。这种先后沉淀的现象,称为分步沉淀分步沉淀。例:溶液中例:溶液中 Fe3+和和 Mg2+的浓度都为的浓度都为 0.010 moldm3,求使求使 Fe3+沉淀完全而沉淀完全而
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 无机化学 沉淀 溶解 平衡 课件
链接地址:https://www.31doc.com/p-20615181.html