溶解度和溶度积

1、关于溶解度与溶度积第一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月主讲内容溶解度1溶解度与溶度积的关系3溶度积规则4第二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月学习目标了解 难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的建立过程。理解 溶度积的概念，掌握溶解度与溶度积之间的关系，会进行两者之间的换算。熟悉溶度积规则。学习目标第三张，PPT共三十一页，创作于2022年6月情景引入 当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？第四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月 石灰岩里不溶性的

2、碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。第五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月溶解度定义：在一定温度下，体系达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度。通常以符号 S 表示。对水溶液来说，通常以饱和溶液中每100g 水所含溶质的质量来表示，即以g /100g水表示。溶解度的表示：g /100g水， gL-1， molL-1第六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月溶解性 在水中溶解时，

3、能形成水合阳离子和阴离子的无机化合物，称其为电解质。 根据电解质溶解度的差异，习惯将其划分为易溶、可溶、微溶和难溶四个等级。 难溶 微溶 可溶 易溶0.01 1 10 （S g/100g水） S 10g 易溶 S 110g 可溶 S 0.011g 微溶 S 0.01g 难溶 第七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月 本章主题沉淀溶解平衡，主要讨论研究微溶和难溶的无机化合物，下文将其统称为难溶电解质。 利用物质溶解度的差异，我们可以对物质进行分离和提纯。重结晶法分离或提纯物质就是对溶解度的差异的应用。第八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月溶度积 在一定温度下，将难溶电解质放入水中时

4、，就发生溶解和沉淀两个过程。以BaSO4为例：Ba2+SO42-H2O作用下BaSO4溶解过程第九张，PPT共三十一页，创作于2022年6月BaSO4沉淀过程难溶电解质的溶解和沉淀是两个相互可逆的过程。第十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月沉淀溶解平衡 将BaSO4晶体放入水中，开始时溶解速率较大，沉淀速率较小。在一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态的多相离子平衡，可表示如下：溶解沉淀 )/(SO)/(Ba)BaSO4( 242+-=cccc)(SO)(Ba)BaSO4(242-+=cc简写为： 溶度积常数，简称溶度积。第十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月不

5、同类型的难溶电解质，溶度积的表达式不同如：PbCl2(s)Pb2+(aq) +2Cl-(aq)对于一般沉淀反应：(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+第十二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月（2）难溶电解质的溶度积是相应沉淀溶解平衡的标准平衡常数，其数值在稀溶液中不受其他离子存在的影响，只取决于温度，温度升高，多数难溶电解质的溶度积增大。（1）沉淀溶解平衡的前提多相离子平衡体系中，必须有未溶解固相的存在。注意：第十三张，PPT共三十一页，创作于2022年6月常见物质的KspAgCl 1.810-10AgBr 5.210-13AgI 8.310-17Ag2CrO4 1.110-

6、12BaCO3 5.110-9BaSO4 1.110-10CaCO3 2.810-9CaC2O4 1.4610-10CaC2O4H2O 410-9CaSO4 9.110-6CdS 8.010-27CuS 6.310-36HgS 410-53Fe(OH)2 810-16Fe(OH)3 410-38Mg(OH)2 1.810-11Mn(OH)2 2.0610-13MnS 2.510-13第十四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月溶度积与溶解度的关系联系：溶度积与溶解度均可表示难溶电解质的溶解性，两者之间可以相互换算。区别：溶度积是一个标准平衡常数，只与温度有关。而溶解度不仅与温度有关，还与系

7、统的组成、pH值的改变及配合物的生成等因素有关。溶度积和溶解度的相互换算 在溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量的浓度，其单位为molL-1；而溶解度的单位有g/100g水，gL-1， molL-1。计算时一般要先将难溶电解质的溶解度 S 的单位换算为molL-1。对于难溶物质饱和溶液浓度极稀，可作近似处理：(xg/100g H2O)10/M mol L-1第十五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月1. AB型(如AgCl、AgI、CaCO3) AB (S) A+ (aq) + B(aq) 溶解度： S S Ksp = c(A+ )c(B) = S2 AB2或A2B型 (Mg(OH)2

8、 、Ag2CrO4) AB2(S) A2+ (aq) + 2B(aq) 溶解度： S 2S Ksp = c(A+ )c2(B ) = S(2S)2 = 4S3 第十六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月3. AB3或A3B型 (如 Fe(OH)3 、Ag3PO4) A3B(s) 3A+ (aq) + B3- (aq) 溶解度： 3S S Ksp =c3(A+)c(B3-) = (3S)3S = 27S4第十七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月例1：25oC时，AgCl的溶解度为1.9210-3gL-1，求同温度下AgCl的溶度积。)L/(mol1-SS平衡浓度3.143Mr(Ag

9、Cl) =解：已知1313Lmol1034.1Lmol3.1431092.1 -=S)aq(Cl-(aq)Ag+ AgCl(s) +第十八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月 2 /(molL-1）xx平衡浓度42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg331.7105.6-=S5312105.6 ,4101.1-=xx例2：25oC，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同温度下S(Ag2CrO4)/gL-1。)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422-+24242)CrO()Ag()CrOAg(-+=cc解：第十九张，PPT共三十一页，创作于202

10、2年6月 例3. 查表知PbI2的Ksp为 1.4 10-8, 估计其溶解度 s（单位以gL-1计）。 解： 设其溶解度为x molL-1 PbI2 (s) = Pb2+ (aq) + 2 I- (aq) 平衡浓度/molL-1 x 2x Ksp = c (Pb2+ ) c(I-)2= (x)(2x)2 = 4x3 x = (Ksp/4)1/3 = (1/4 1.4 10-8)1/3 = 1.5 10-3 (molL-1) s = 1.5 10-3 461.0 gL-1 =6.9 10-1 gL-1第二十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月几种类型的难溶物质溶度积、溶解度比较物质类型难溶

11、物质溶度积Ksp溶解度/molL-1换算公式ABAgCl1.7710-101.3310-5Ksp =S2 BaSO41.0810-101.0410-5Ksp =S2 AB2CaF23.4510-112.0510-4 Ksp =4S3A2BAg2CrO41.1210-12 6.5410-5 Ksp =4S3对于同种类型化合物而言， Ksp ， S 。但对于不同种类型化合物之间，不能根据Ksp来比较S的大小。 )Ag2CrO4()AgCl(ss第二十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月三、溶度积规则在难溶电解质溶液中，有关离子浓度幂的乘积称为浓度积，用符号QC 表示 ，它表示任一条件下离子

12、浓度幂的乘积。 QC和Ksp的表达形式类似，但其含义不同。 Ksp表示难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂的乘积，仅是QC的一个特例。第二十二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月对某一溶液，当(1) QC = Ksp 表示溶液是饱和的。这时溶液中的沉淀与溶解达到动态平衡，既无沉淀析出又无沉淀溶解。 (2) QC Ksp 表示溶液处于过饱和状态。有沉淀析出。以上的关系称溶度积规则（溶度积原理），是平衡移动规律总结，也是判断沉淀生成和溶解的依据。第二十三张，PPT共三十一页，创作于2022年6月当判断两种溶液混合后能否生成沉淀时，可按下列步骤进行。(1) 先计算出混合后与沉淀有关的离子浓度；(2

13、) 计算出浓度积Qc；(3) 将Qc与Ksp进行比较，判断沉淀能否生成。第二十四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月溶度积规则的应用判断是否有沉淀生成 原则上只要Qc Ksp便应该有沉淀产生，但是只有当溶液中含约10-5gL-1固体时，人眼才能观察到混浊现象，故实际观察到有沉淀产生所需的离子浓度往往要比理论计算稍高些。判断沉淀的完全程度 没有一种沉淀反应是绝对完全的，通常认为溶液中某离子的浓度小于110-5 molL-1时，即为沉淀完全。第二十五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月平衡体系 研究对象 研究对象 平衡移动的判据 平衡常数 表达式 升温对平衡常数的影响 化学平衡 2SO

14、2+O2 2SO3 H0 C+H2O CO+H2 H0 电离平衡 H2O H+OH- CH3COOH CH3COO- + H+ NH3H2O NH4+ OH- 水解平衡 CH3COO-+ H2O CH3COOH + OH- 沉淀溶解平衡 AgCl（s） Ag+（aq）+ Cl-（aq） 可逆反应弱电解质水溶液增大增大增大增大增大增大减小Kc=SO32O2SO22Kc=CO H2OH2Ka=CH3COO- CH3COOHH+ Kb=NH4+ NH3H2OOH- 能水解的盐溶液Kw=H+ OH-Ksp =Ag+ Cl-难溶或微溶物的浊液化学平衡移动原理Q 与 K相对大小四大平衡的比较：第二十六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示，下列说法正确的是（ ）A、加入NaSO4可以是溶液由a点到b点B、通过蒸发可以是溶液由d点到c点C、d点无BaSO4沉淀生成D、a点对应的Ksp大于 c点对应的Ksp 第二十七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月拓展、某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如右下图所示。a b c