第6章难溶强电解质的沉淀溶解平衡2节ppt课件

1、第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡主讲：符小文主讲：符小文151-164页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡在水中的溶解度小于在水中的溶解度小于0.1g/L的强电解质称为的强电解质称为 难溶强电解质。难溶强电解质。当难溶强电解质溶于水并成为饱和溶液时，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固体和它相应离子间建立沉淀-溶解平衡。溶解平衡。151-164页页本章学习要求本章学习要求1、掌握难溶强电解质的规范溶度积、掌握难溶强电解质的规范溶度积Ksp的的 表达式及溶度积和溶解度的关系；表达式及溶度积和溶

2、解度的关系；2、掌握溶度积规那么，熟练运用溶度积规那么、掌握溶度积规那么，熟练运用溶度积规那么 判别沉淀的生成、溶解及沉淀的先后顺序。判别沉淀的生成、溶解及沉淀的先后顺序。 151-164页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡K sp : 规范溶度积常数规范溶度积常数standard solubility product constant例：把例：把 AgCl(s) AgCl(s) 放入水，那么有：放入水，那么有：)()()(AgClcClcAgcKeqeq第一节第一节 规范溶度积常数规范溶度积常数AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)溶解溶解沉淀

3、沉淀沉淀沉淀-溶解平衡溶解平衡cClccAgcKeqeqsp)()(151页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡M+ A-(s) +Mz+(aq) + -Az-(aq)规范平衡常数表达式为：规范平衡常数表达式为：上式阐明：在一定温度下，难溶强电解质饱和溶液上式阐明：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。此常数称为规范溶度积常数。积为一常数。此常数称为规范溶度积常数。cAccMcKzeqzeqsp)()(SISI单位：单位：1 1nju纽纽151页页第六章第六章 难溶

4、强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡一、规范溶度积常数一、规范溶度积常数 规范溶度积常数的大小反映了难溶强电解质规范溶度积常数的大小反映了难溶强电解质的溶解才干的大小，的溶解才干的大小，Ksp越小，难溶强电解质越小，难溶强电解质就越难溶于水。就越难溶于水。Ksp只与温度有关，而与电解只与温度有关，而与电解质离子的浓度无关。质离子的浓度无关。Ksp见见361页附录四页附录四 )A(c)M(cKZeqZeqsp152页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡例例6-1 298.15 K 时，时，Mg(OH)2 在水中到达沉淀在水中到达沉淀-溶溶解平衡，溶

5、液中解平衡，溶液中Mg2+和和OH-的浓度分别为的浓度分别为 1.110-4 molL-1和和2.210-4 molL-1，计算该温度下，计算该温度下Mg(OH)2的规范溶度积常数。的规范溶度积常数。解：解：2+2sp2eqeqMg(OH) (Mg )/ (OH )/Kcccc442121.1 10(2.2 10 )5.3 10Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-152页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡二、规范溶度积常数与溶解度的关系二、规范溶度积常数与溶解度的关系K Kspsp和和 S S 都可用来衡量难溶电解质的都可用来衡量难溶电解质的溶解才干，二者

6、可互换算。溶解才干，二者可互换算。Ksp :在一定温度下，难溶强电解质饱和溶在一定温度下，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。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在一定温度下，难溶电解质饱和溶液的浓度 单位为单位为 molL-1 。152页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡知知298K时，时， AgCl 的的 Ksp = 1.710-10,CaSO4 的的 Ksp= 7.110-5 , Ag2CrO4 的的Ksp= 1.110-12。计算它们的计算它

7、们的 S 。AgCl Ag+ + Cl-= S12= 1.310-5 (mol L-1) 解：解： s1 s11cClccAgcKeqeqsp)()(spKS 110107 . 1152页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡CaSO4 Ca2+ + SO42- s2 s2 = 8.410-3 ( mol L-1)22sKspspKs 25101 . 7Ag2CrO4 2Ag+ +CrO42- 2s3 s3= 6.510-5(mol L-1)323)2(ssKsp3sp34/Ks =4s333124101 . 1比较分析：比较分析：结论：结论：AgCl CaSO

8、4 Ag2CrO4KSP 1.710-10 7.110-5 1.110-12s(mol/L) 1.310-5 8.410-3 6.510-5同类型：同类型：Ksp 越大越大 ，s越大越大 ；反之亦然。；反之亦然。不同类型：不能直接比较，要经过计算。不同类型：不能直接比较，要经过计算。153页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡第二节第二节 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解formation and solubilization of precipition一、溶度积规那么一、溶度积规那么 solubility product rule 讨论溶度积规那么前，先引

9、入讨论溶度积规那么前，先引入 反响商反响商J 的概念。的概念。它表示恣意情况下难溶强电解质溶液中离子浓度幂它表示恣意情况下难溶强电解质溶液中离子浓度幂次方的乘积。次方的乘积。(65页页) 表达式如表达式如 PbI2 J = c (Pb2+) c 2 (I- ) 留意：留意： J 和和 Ksp 的表达式类似，但概念有区别。的表达式类似，但概念有区别。前者指恣意条件下，前者指恣意条件下， J 可以是恣意数值；后者指一定可以是恣意数值；后者指一定温度、饱和溶液中，温度、饱和溶液中， Ksp为一定值。为一定值。Ksp是是 J 的特的特例。例。154页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀

10、-溶解平衡溶解平衡1当当 时，为不饱和溶液。不会有沉淀析出，时，为不饱和溶液。不会有沉淀析出，假设溶液中有难溶强电解质固体，那么固体溶解，直至重假设溶液中有难溶强电解质固体，那么固体溶解，直至重新到达沉淀新到达沉淀-溶解平衡。溶解平衡。sp KJ 这就是沉淀这就是沉淀-溶解平衡的反响商判据，也称溶解平衡的反响商判据，也称溶度积规那么。利用溶度积规那么，可以判别沉淀溶度积规那么。利用溶度积规那么，可以判别沉淀的生成或溶解。的生成或溶解。在恣意给定的溶液中，有三种能够：在恣意给定的溶液中，有三种能够：2当当 时，为饱和溶液。沉淀时，为饱和溶液。沉淀-溶解反响处于溶解反响处于平衡形状。平衡形状。sp

11、 =KJ3当当 时，为过饱和溶液。此时将析出沉淀时，为过饱和溶液。此时将析出沉淀,直至溶液到达饱和，重新到达沉淀直至溶液到达饱和，重新到达沉淀-溶解平衡。溶解平衡。sp Ksp(BaSO4), 为过饱和溶液，为过饱和溶液，混合后能析出混合后能析出 BaSO4 沉淀。沉淀。154页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡三、沉淀的溶解三、沉淀的溶解根据溶度积规那么，欲沉淀溶解，必需根据溶度积规那么，欲沉淀溶解，必需 J Ksp。沉淀物沉淀物 MaAb即即J = ca(M)cb(A) Ksp降低难溶电解质离子浓度的方法：降低难溶电解质离子浓度的方法：生成弱电解质生成弱

12、电解质 见见155页页发生氧化复原反响发生氧化复原反响生成配离子生成配离子 见见278-279页页155页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡四、同离子效应和盐效应四、同离子效应和盐效应 在难溶强电解质饱和溶液中，参与与其含有一样在难溶强电解质饱和溶液中，参与与其含有一样离子的易溶强电解质时，那么沉淀离子的易溶强电解质时，那么沉淀-溶解平衡向生成溶解平衡向生成沉淀的方向挪动，该景象称同离子效应沉淀的方向挪动，该景象称同离子效应common ion effect。156页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡例例6-5 计算计算

13、298.15 K 时时 Ag2CrO4 在在0.010mol/L K2CrO4溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。解：解： Ag2CrO4 在水中的沉淀-溶解反响为：0.010 molL-1s0.010 molL-12s平衡时平衡时,+2244Ag CrO (s)2Ag (aq)+CrO (aq)+22sp24eqeq42(Ag CrO )(Ag )/(CrO )/(2 /)0.010Kccccs c156页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡298.15 K 时时 Ag2CrO4 在在 0.010 molL-1 K2CrO4 溶液中的溶解度为：溶液中的溶解度为：

14、sp24(Ag CrO )120.010Ksc1216111.1 10mol L5.2 10 mol L20.010156页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡6.510-5 mol L-1Ag2CrO4 纯水纯水 0.1mol/LK2CrO4s5.210-6 mol L-1 计算结果阐明，同离子效应的结果计算结果阐明，同离子效应的结果使难溶电解质的溶解度降低。使难溶电解质的溶解度降低。153页页157页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡 在难溶强电解质溶液中参与不具有一样离子的在难溶强电解质溶液中参与不具有一样离子的易溶强

15、电解质，将使难溶强电解质的溶解度增大，这易溶强电解质，将使难溶强电解质的溶解度增大，这种景象也称为盐效应种景象也称为盐效应satl effect 。 由于参与易溶强电解质后，溶液中阴、阳由于参与易溶强电解质后，溶液中阴、阳离子的浓度增大，难溶强电解质的阴、阳离子遭到离子的浓度增大，难溶强电解质的阴、阳离子遭到了较强的牵制造用，降低了它们的有效浓度，使沉了较强的牵制造用，降低了它们的有效浓度，使沉淀反响速率减慢，难溶强电解质的溶解速率暂时大淀反响速率减慢，难溶强电解质的溶解速率暂时大于沉淀速率，平衡向沉淀溶解的方向挪动。于沉淀速率，平衡向沉淀溶解的方向挪动。缘由缘由:盐效应与同离子效应作用正相反

16、。普通忽略不计盐效应与同离子效应作用正相反。普通忽略不计.157页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡第三节第三节 分步沉淀和沉淀的转化分步沉淀和沉淀的转化 假设在溶液中有两种以上的离子可与同一试剂反假设在溶液中有两种以上的离子可与同一试剂反响产生沉淀，首先析出的是反响商响产生沉淀，首先析出的是反响商J最先到达最先到达Ksp的的物质。这种按先后顺序沉淀的景象，称为分步沉淀。物质。这种按先后顺序沉淀的景象，称为分步沉淀。一、分步沉淀一、分步沉淀经过计算得出：经过计算得出： 同类型难溶电解质，同类型难溶电解质，Ksp小的先沉淀；小的先沉淀； 当溶液中离子浓度被沉淀

17、剩余至当溶液中离子浓度被沉淀剩余至 c 10-5 mol L-1 ， 视沉淀完全。视沉淀完全。利用分步沉淀可到达分别的目的。利用分步沉淀可到达分别的目的。157页页第六章第六章 难溶强电解质的沉淀难溶强电解质的沉淀-溶解平衡溶解平衡例例6-6 在在 0.010 molL-1 I- 和和 0.010 molL-1 Cl- 混合溶混合溶液中滴加液中滴加AgNO3溶液时，哪种离子先沉淀？当第二种溶液时，哪种离子先沉淀？当第二种离子刚开场沉淀时，溶液中第一种离子的浓度为多少离子刚开场沉淀时，溶液中第一种离子的浓度为多少忽略溶液体积的变化忽略溶液体积的变化)？解解:查表查表KSP(AgI)=8.310-

18、17KSP(AgCl)=1.810-10KSP(AgI) KJ3sps4K 5、知、知25时，时， =1.210-10, =6.810-17, =1.810-8, 假设它们的溶解度假设它们的溶解度依次为依次为 s1,s2,s3，那么溶解度的相对大小为，那么溶解度的相对大小为A、s1 s2 s3 B、s1 s3 s2 C、s3 s1 s2 D、s2 s1 s3 3ZnCO,spK 2)OH(Zn,spK 4PbSO,spKC6、两种难溶电解质，其规范溶度积常数大者，、两种难溶电解质，其规范溶度积常数大者，溶解度必然也较大。溶解度必然也较大。 7、知、知 PbI2= CaCO3，因此，因此 PbI2和和CaCO3在水中的溶解度相等。在水中的溶解度相等。 spKspK8、知、知25时，时， (AgCl)=1.510-10, (AgI)=1.510-17,在在Cl-、I- 的浓度均为的浓度均为1.010-3mol/L的混的混合溶液中，逐滴参与合溶液中，