基础化学54学时无机化学沉淀溶解

1、第五第五 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡溶解度：溶解度：100克水，克水，1克克 易溶物。易溶物。 100克水，克水，CaCO3软硬酸碱理论软硬酸碱理论, AgCl AgBr AgI半径大小匹配半径大小匹配, CaSO4 BaSO4Ba2+ + SO42- BaSO4沉淀沉淀溶解溶解5.1 5.1 溶度积原理溶度积原理溶度积：溶度积：溶解 结晶AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态 KAgCl= Ag+Cl-Ksp 为常数为常数溶度积常数溶度积常数。AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)一般情况：一般

2、情况：Ksp, AnBm= Am+nBn-mMg(OH)2 Ksp = Mg2+OH-2Ca3(PO4)2 Ksp = Ca2+3PO43-2离子积离子积AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)Qi= Am+nBn-m意义：一定温度下，难溶强电解质饱和溶液中离子浓度意义：一定温度下，难溶强电解质饱和溶液中离子浓度方次之积为常数，反映难溶强电解质在溶液中溶解能力，方次之积为常数，反映难溶强电解质在溶液中溶解能力，同时反映生成沉淀的难易。同时反映生成沉淀的难易。 某难溶电解质溶液中，其离子浓度方次的乘积。某难溶电解质溶液中，其离子浓度方次的乘积。意义意义:表示任何情况下，离子浓度的乘

3、积，其值是不定表示任何情况下，离子浓度的乘积，其值是不定的。判断沉淀的生成。控制溶液中离子浓度，使反应向的。判断沉淀的生成。控制溶液中离子浓度，使反应向我们需要的方向转化我们需要的方向转化 Q Ksp过饱和溶液，反应向生成沉淀方向进行。过饱和溶液，反应向生成沉淀方向进行。Q = Ksp饱和溶液，沉淀无增加，达动态平衡。饱和溶液，沉淀无增加，达动态平衡。 Q Ksp沉淀完全：定性分析，沉淀完全：定性分析， 离子浓度小于离子浓度小于 1010-5-5 定量分析，定量分析， 离子浓度小于离子浓度小于 1010-6-6 例如例如 BaSO4 的的Ksp = 1.05 x10-10, 用等摩尔的用等摩尔

4、的Ba2+来沉淀来沉淀SO42-, 残余的残余的SO42-的浓度为的浓度为1.0 x 10-5 M, 可认为可认为SO42-离子离子沉淀完全。沉淀完全。在在1.0 mL饱和饱和BaSO4溶液中，加入溶液中，加入1.0 mL 2.0 M的的BaCl2溶液，溶液中溶液，溶液中SO42-的浓度是多少？的浓度是多少？BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)0.1 xKsp = Ba2+SO42- = 1.0 X =1.05 10-10X = 1.05 x10-10 M同离子效应同离子效应5.4 5.4 沉淀的溶解沉淀的溶解条件：条件：Qi 40 kJ/mol 反应不能进行反应不能进行

5、 GT 2.30RTlgK= 40 kJ/molK = 10-7 反应不能进行反应不能进行K 107 反应进行完全反应进行完全K = 10-7 107 反应可逆反应可逆氧化还原及配位反应氧化还原及配位反应CuS(s) + 2H+(aq) Cu2+(aq) + H2S(aq)K= Ksp/Ka1Ka2 = 1.28x10-36/5.7x10-8x1.2x10-15 = 1.9x10-143CuS(s)+8H+(aq)+2NO3- 3Cu2+(aq)+3S(s)+2NO(g)+4H2O(l)AgBr(s)+2S2O32-(aq) Ag(S2O3)23-(aq) +Br-(aq)3HgS(s) +8

6、H+(aq) + 2NO3-(aq) + 12Cl-(aq) 3HgCl42- (aq) + 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O(l)沉淀的转移沉淀的转移BaSO4(s) + H+(aq) Ba2+(aq) + HSO4-(aq)BaSO4(s) + CO32-(aq) BaCO3(s) + SO42-(aq)K = SO42-/CO32- = Ksp BaSO4/Ksp BaCO3 = 1/25条件：同类型决定于条件：同类型决定于Ksp, 不同类型决定于溶解度不同类型决定于溶解度5.5 分步沉淀分步沉淀在一定条件下使一种离子先沉淀而其他离在一定条件下使一种离子先沉淀而其他离子在条件下

7、沉淀的现象。对同一类型的子在条件下沉淀的现象。对同一类型的沉淀，沉淀，Ksp越小越先沉淀，且越小越先沉淀，且Ksp相差越大相差越大分步沉淀越完全，对不同类型的沉淀，分步沉淀越完全，对不同类型的沉淀，其沉淀顺序要通过计算才能确定。其沉淀顺序要通过计算才能确定。应用：分离应用：分离例、溶液中例、溶液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 mol dm-3, 使使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么不沉淀的条件是什么? 解解:分别计算开始沉淀所需分别计算开始沉淀所需OH- OH-Mg(OH)2 =7.5x10-6 M OH-Fe(OH)3 =7.0 x10-13 M Fe3+ 沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为:pH = 3.2Mg开始沉淀的开始沉淀的PH值为值为pH =8.88控制控制pH值在值在3.2 8.88之间可使之间可使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀。不沉淀。小结：小