本章要求 掌握KθSP的意义及溶度积规则;熟练进行有关沉淀生成

1、2022-3-1712022-3-172022-3-172 2本章要求本章要求 掌握掌握K KSPSP的意义及溶度积规则；熟练的意义及溶度积规则；熟练进行有关沉淀生成、沉淀溶解和沉淀转化进行有关沉淀生成、沉淀溶解和沉淀转化之间的换算。之间的换算。第六章 沉淀溶解平衡2022-3-172022-3-173 3第六章第六章 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡6-1 6-1 溶解度和溶度积溶解度和溶度积6-2 6-2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解6-3 6-3 两种沉淀之间的平衡两种沉淀之间的平衡2022-3-172022-3-174 4一、溶解度一、溶解度1.1.定义：在一定温度下，达到溶解平衡时，一定

2、义：在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量。定量的溶剂中含有溶质的质量。2.2.表示方式：饱和水溶液中，表示方式：饱和水溶液中，s sg g溶质溶质/100g/100g水水 1g1g0.1g0.1g 可溶可溶 微溶微溶 难溶难溶 6-1 6-1 溶解度和溶度积溶解度和溶度积2022-3-172022-3-175 5二、溶度积二、溶度积（solubility product)solubility product)2022-3-172022-3-176 6平衡时平衡时（饱和溶液）：（饱和溶液）：B Ba aS SO O4 4( (s s) )B Ba a2 2+ +( (a a

3、q q) )+ +S SO O4 42 2- -( (a aq q) )溶溶解解沉沉淀淀未溶解的固体未溶解的固体 溶液中的离子溶液中的离子 K KSPSP=c(Ba=c(Ba2+2+)c(SO)c(SO4 42-2-) ) 溶度积溶度积（solubility product)2022-3-172022-3-177 7配合物的总解离常数配合物的总解离常数配合物的总生成常数配合物的总生成常数盐的水解常数盐的水解常数水的离子积常数水的离子积常数弱碱的解离常数弱碱的解离常数弱酸的解离常数弱酸的解离常数dfhwbaKKKKKK2022-3-172022-3-178 8推广至一般反应推广至一般反应A Am

4、 mB Bn n( (S S) )m mA An n+ +( (a aq q) )+ +n nB Bm m- -( (a aq q) )K KSPSP=c(A=c(An+n+) )m mc(Bc(Bm-m-) )n n 在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各组分离子浓度幂次的乘积为一常数。各组分离子浓度幂次的乘积为一常数。 Pd(OH)Pd(OH)2:2: K KSPSP=c(Pd=c(Pd2+2+)c(OH)c(OH- -) )2 22.02.0101015 15 常见难溶物的溶度积常数见附表五常见难溶物的溶度积常数见附表五2022-3-172022-

5、3-179 9三、溶度积和溶解度之间的关系三、溶度积和溶解度之间的关系1.1.溶度积和溶解度的相互换算溶度积和溶解度的相互换算注意：注意：二者单位均用二者单位均用mol Lmol L-1-1，沉淀溶解，沉淀溶解平衡时平衡时溶液溶液是是饱和溶液，饱和溶液，溶解的沉淀溶解的沉淀全部电离为自由移动的离子。全部电离为自由移动的离子。例：例：P P157 157 6-1 sK 6-1 sKspsp解：解：AgClAgCl溶解度溶解度s(g/Lmol/L)s(g/Lmol/L)A Ag gC CL L( (s s) )A Ag g+ +( (a aq q) )+ +C CL L- -( (a aq q)

6、)平衡浓度平衡浓度/molL/molL1 1 s s s s 102sp108 . 1s)Cl(c )Ag(c)AgCl(K 2022-3-172022-3-171010例例:6-2 25,Ag:6-2 25,Ag2 2CrOCrO4 4的的K Kspsp1.11.110101212求：求：AgAg2 2CrOCrO4 4 在水中的溶解度在水中的溶解度S S。(K(KspspS)S)L g(102 . 2Lmol(105 . 6s101 . 1s4s)s2()CrO(c)Ag(cKss2Lmol/)aq(CrO)aq(Ag2)sCrOAgLmolSCrOAg121-51232242sp1242

7、-1424）平平衡衡浓浓度度（的的溶溶解解度度为为解解：设设 2022-3-172022-3-171111MSMSKspKsp由由KspKsp计算的溶解度计算的溶解度/g/100g/g/100g水水实测溶解度实测溶解度/g/100g/g/100g水水CdSCdS4 41010-30-303 31010-14-141.31.31010-4-4MnSMnS3 31010-14-141.51.51010-6-65 51010-4-4AgClAgCl4 41010-11-119 91010-5-59 91010-5-5AgBrAgBr5 51010-10-104 41010-4-44 41010-4-

8、4AgIAgI8.38.31010-17-172.12.11010-7-73 31010-7-7表表6-1(P6-1(P158158) )实测溶解度与计算溶解度的偏差实测溶解度与计算溶解度的偏差2022-3-172022-3-171212误差原因：误差原因：1.1.解离程度：难溶电解质解离程度：难溶电解质ABAB在水中未完全解离，在水中未完全解离，有有ABAB分子。分子。2 2离子对：由于离子间的静电作用，解离的离离子对：由于离子间的静电作用，解离的离子间形成子间形成“离子对离子对”。3.3.分步解离：存在分步解离：存在ABABn n的分步解离平衡。的分步解离平衡。4.4.水解：易水解离子发生

9、水解。水解：易水解离子发生水解。 实测溶解度实测溶解度 离子溶解度离子溶解度2022-3-172022-3-1713132.2.溶度积与溶解度的换算条件溶度积与溶解度的换算条件 溶度积与溶解度之间的换算只适用于溶度积与溶解度之间的换算只适用于溶解溶解了的电解质完全电离为自由离子，即溶液中不了的电解质完全电离为自由离子，即溶液中不存在难溶电解质的分子或离子对，而且在溶液存在难溶电解质的分子或离子对，而且在溶液中不发生反应的化合物。中不发生反应的化合物。2022-3-172022-3-171414下列情况不能直接换算（或换算偏差较大）下列情况不能直接换算（或换算偏差较大）(1)(1)易水解的难溶电

10、解质易水解的难溶电解质,MS,MS、MCOMCO3 3、MCN,CuX,PbXMCN,CuX,PbX2 2,MPO,MPO4 4等；等；(2)(2)难溶的弱电解质及某些易于在溶液中以离子对形难溶的弱电解质及某些易于在溶液中以离子对形式存在的难溶电解质式存在的难溶电解质,Hg,Hg2 2CICI2 2; ;(3)(3)溶解度较大的强电解质，溶解度较大的强电解质，CaSOCaSO4 4 ，CaCrOCaCrO4 4。2022-3-172022-3-171515 K KSPSP反应了难溶物质的溶解能力反应了难溶物质的溶解能力, ,用用K KSPSP可以比可以比较不同难溶电解质的溶解能力较不同难溶电解

11、质的溶解能力, ,但只适于但只适于相同类型相同类型, ,且且基本上不水解的难溶强电解质。基本上不水解的难溶强电解质。 K KSPSP S/moldmS/moldm-3-3 AgCIAgCI 1.81.81010-10 -10 1.31.31010-5 -5 AgBr 5.3 AgBr 5.31010-13 -13 7.37.31010-7-7 AgI 9.3 AgI 9.31010-17 -17 9.69.61010-9-9 AgAg2 2CrOCrO4 4 1.1 1.11010-12 -12 6.56.51010-5-52022-3-172022-3-1716166.2 6.2 沉淀的生成

12、和溶解沉淀的生成和溶解一、溶度积规则一、溶度积规则依据：依据：r rG Gm m=RTln(J/K=RTln(J/Kspsp) )溶溶解解。不不饱饱和和溶溶液液，有有沉沉淀淀将将衡衡状状态态；饱饱和和溶溶液液，体体系系处处于于平平出出；过过饱饱和和溶溶液液，有有沉沉淀淀析析根根据据化化学学平平衡衡移移动动原原理理反反应应商商（子子平平衡衡对对难难溶溶电电解解质质的的多多相相离离,)()(=)+)(=)(+spspspmnnmnmmnKJKJKJBcAcJaqmBaqnAsBA2022-3-172022-3-171717P P160 160 例：例：6-3 6-3 2525下下, ,在在1L0.

13、030molL1L0.030molL-1-1AgNOAgNO3 3溶液中溶液中, ,加入加入0.50L0.060molL0.50L0.060molL-1-1CaClCaCl2 2溶液溶液, ,能否有能否有AgClAgCl沉淀生沉淀生成？如有沉淀生成成？如有沉淀生成, ,生成生成AgClAgCl的质量是多少？最后的质量是多少？最后溶液中的溶液中的AgAg+ +浓度是多少？浓度是多少？K Kspsp(AgCl)=1.8(AgCl)=1.810101010解题分析解题分析 (1) (1) JKJKspsp , ,AgClAgCl (2)J=C(Ag (2)J=C(Ag+ +)C(Cl)C(Cl- -

14、) ) =0.02 =0.020.040.048 810104 4KKspsp二、沉淀的生成二、沉淀的生成2022-3-172022-3-171818g3 . 4mol g3 .143L5 . 1Lmol020. 0)AgCl(M)Ag(n)AgCl(mAgClAgClLmol100 . 9x)Ag(c108 . 1)x020. 0(x)Cl(c )Ag(c)AgCl(K)x020. 0(040. 0 xLmol/040. 0020. 0Lmol/)aq(Cl)aq(Ag)s(AgClLmolxAg11r1910sp111基基本本都都转转化化为为过过量量，因因）（平平衡衡浓浓度度起起始始浓浓度

15、度浓浓度度是是设设平平衡衡时时溶溶液液中中 2022-3-172022-3-171919 例例: :向向1.01.01010-3-3moldmmoldm-3-3的的K K2 2CrOCrO4 4溶液中滴加溶液中滴加AgNOAgNO3 3溶液，求开始有溶液，求开始有AgAg2 2CrOCrO4 4沉淀生成时的沉淀生成时的c(Agc(Ag+ +) )。CrOCrO4 42-2-沉淀完全时沉淀完全时c(Agc(Ag+ +) )是多大？是多大？ （当被沉淀离子浓度（当被沉淀离子浓度1.01.01010-5-5moldmmoldm-3-3时，可时，可认为该离子已沉淀完全。）认为该离子已沉淀完全。）202

16、2-3-172022-3-172020）（）（沉沉淀淀完完全全时时）（）（沉沉淀淀生生成成时时开开始始有有）解解：（345125sp52sp352423531224sp242sp42242dmmol103 . 3100 . 1101 . 1100 . 1K)Ag(c;100 . 1)Ag(cKdmmol100 . 1)CrO(cCrO2dmmol103 . 3101.0101 . 1)CrO(cK)Ag(c)CrO(c)Ag(cK,CrOAg)aq(CrO)aq(Ag2)s(CrOAg144 2022-3-172022-3-172121三、同离子效应与盐效应三、同离子效应与盐效应 1.1.同离

17、子效应：同离子效应：在难溶电解质的饱和溶液在难溶电解质的饱和溶液中加入含有相同离子的易溶强电解质时，将中加入含有相同离子的易溶强电解质时，将使难溶电解质的溶解度降低。使难溶电解质的溶解度降低。2022-3-172022-3-172222C Ca aF F2 2C Ca a2 2+ + +2 2F F- -在纯水中在纯水中 7.07.010104 4 molL molL-1-1在在0.010 molL0.010 molL-1-1Ca(NOCa(NO3 3) )2 2中中 1.91.910104 4 molL molL-1-1在在0.010 molL0.010 molL-1 -1 NaFNaF2

18、2中中 1.41.410105 5 molL molL-1-1例：例：P P161161 6-4 6-42022-3-172022-3-172323应用：应用：（1 1）分离溶液中的离子或使某离子沉淀完全。）分离溶液中的离子或使某离子沉淀完全。 加入加入适当过量适当过量的沉淀剂使离子沉淀完全的沉淀剂使离子沉淀完全（被沉淀离子浓度（被沉淀离子浓度10KJKSPSP规定规定: :当被沉淀离子浓度当被沉淀离子浓度1.01.01010-5-5moldmmoldm-3-3时，时，认为该离子已沉淀完全。认为该离子已沉淀完全。同离子效应使沉淀溶解度减小同离子效应使沉淀溶解度减小 沉淀溶解的条件是什么沉淀溶解

19、的条件是什么? ?使沉淀溶解的方使沉淀溶解的方法有哪些法有哪些? ?2022-3-172022-3-172929四、沉淀的溶解四、沉淀的溶解当当JKJKspJKsp沉淀生成区沉淀生成区线左方线左方 JKspJ11，转化较易实现，转化较易实现，K K1,1,转化较困难，转化较困难，但在一定条件下也可实现。例但在一定条件下也可实现。例P P172172 6 61010132910sp3CONa4Lmol25. 0CONa106 . 2101 . 1KBaCOBaSO32 浓度浓度需需 2022-3-172022-3-174848沉淀沉淀- -溶解平衡小结溶解平衡小结 K KSPSP=c(A=c(An+n+) )m mc(Bc(Bm-m-) )n n 在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各组分离子在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各组分离子浓度幂次的乘积为一常数。浓度幂次的乘积为一常数。二、溶度积和溶解度之间的换算二、溶度积和溶解度之间的换算 注意换算条件：注意换算条件：溶解了的电解质完全电离为自由