第6章難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀—溶解平衡ppt課件

1、第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡主講：符小文主講：符小文151-164頁頁基礎(chǔ)化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)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的強(qiáng)電解質(zhì)稱為的強(qiáng)電解質(zhì)稱為 難溶強(qiáng)電解質(zhì)。難溶強(qiáng)電解質(zhì)。當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水并成為飽和溶液時(shí)，當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水并成為飽和溶液時(shí)， 固體和它相應(yīng)離子間建立沉淀固體和它相應(yīng)離子間建立沉淀-溶解平衡。溶解平衡。151-164頁頁基礎(chǔ)化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求1、掌握難溶強(qiáng)電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶度積、掌握難溶強(qiáng)電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶度積Ksp的的 表達(dá)式及溶度積和

2、溶解度的關(guān)系；表達(dá)式及溶度積和溶解度的關(guān)系；2、掌握溶度積規(guī)則，熟練應(yīng)用溶度積規(guī)則、掌握溶度積規(guī)則，熟練應(yīng)用溶度積規(guī)則 判斷沉淀的生成、溶解及沉淀的先后順序。判斷沉淀的生成、溶解及沉淀的先后順序。 151-164頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡K sp : 標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)standard solubility product constant例：把例：把 AgCl(s) AgCl(s) 放入水，則有：放入水，則有：)()()(AgClcClcAgcKeqeq第一節(jié)第一節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-

3、(aq)溶解溶解沉淀沉淀沉淀沉淀-溶解平衡溶解平衡cClccAgcKeqeqsp)()(151頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡M+ A-(s) +Mz+(aq) + -Az-(aq)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式為：標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)表達(dá)式為：上式表明：在一定溫度下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶液上式表明：在一定溫度下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶液中離子的相對(duì)濃度各以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪指數(shù)的乘中離子的相對(duì)濃度各以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪指數(shù)的乘積為一常數(shù)。此常數(shù)稱為標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)。積為一常數(shù)。此常數(shù)稱為標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)。cAccMcKzeqzeqsp)()(SISI單位：?jiǎn)挝唬? 1nju紐紐151頁

4、頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡一、標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)一、標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)的大小反映了難溶強(qiáng)電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)的大小反映了難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解能力的大小，的溶解能力的大小，Ksp越小，難溶強(qiáng)電解質(zhì)越小，難溶強(qiáng)電解質(zhì)就越難溶于水。就越難溶于水。Ksp只與溫度有關(guān)，而與電解只與溫度有關(guān)，而與電解質(zhì)離子的濃度無關(guān)。質(zhì)離子的濃度無關(guān)。Ksp見見361頁附錄四頁附錄四 )A(c)M(cKZeqZeqsp152頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡例例6-1 298.15 K 時(shí)，時(shí)，Mg(OH)2 在水中達(dá)到沉淀在水中達(dá)到

5、沉淀-溶溶解平衡，溶液中解平衡，溶液中Mg2+和和OH-的濃度分別為的濃度分別為 1.110-4 molL-1和和2.210-4 molL-1，計(jì)算該溫度下，計(jì)算該溫度下Mg(OH)2的標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)。的標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)。解：解：2+2sp2eqeqMg(OH) (Mg )/ (OH )/Kcccc442121.1 10(2.2 10 )5.3 10Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-152頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡二、標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)與溶解度的關(guān)系二、標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)與溶解度的關(guān)系K Kspsp和和 S S 都可用來衡量難溶電解質(zhì)的都可用來衡量難溶電

6、解質(zhì)的溶解能力，二者可互換算。溶解能力，二者可互換算。Ksp :在一定溫度下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶在一定溫度下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶 液中離子的相對(duì)濃度各以其化學(xué)計(jì)量液中離子的相對(duì)濃度各以其化學(xué)計(jì)量 數(shù)為冪指數(shù)的乘積為一常數(shù)。數(shù)為冪指數(shù)的乘積為一常數(shù)。S: 在一定溫度下，難溶電解質(zhì)飽和溶液的濃度在一定溫度下，難溶電解質(zhì)飽和溶液的濃度 單位為單位為 molL-1 。152頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡已知已知298K時(shí)，時(shí)， AgCl 的的 Ksp = 1.710-10,CaSO4 的的 Ksp= 7.110-5 , Ag2CrO4 的的Ksp= 1.110

7、-12。計(jì)算它們的計(jì)算它們的 S 。AgCl Ag+ + Cl-= S12= 1.310-5 (mol L-1) 解：解： s1 s1（1）cClccAgcKeqeqsp)()(spKS 110107 . 1152頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)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比較分析：比較分析：結(jié)

8、論：結(jié)論：AgCl CaSO4 Ag2CrO4KSP 1.710-10 7.110-5 1.110-12s(mol/L) 1.310-5 8.410-3 6.510-5同類型：同類型：Ksp 越大越大 ，s越大越大 ；反之亦然。；反之亦然。不同類型：不能直接比較，要通過計(jì)算。不同類型：不能直接比較，要通過計(jì)算。153頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡第二節(jié)第二節(jié) 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解formation and solubilization of precipition一、溶度積規(guī)則一、溶度積規(guī)則 solubility product rule

9、討論溶度積規(guī)則前，先引入討論溶度積規(guī)則前，先引入 反應(yīng)商反應(yīng)商J 的概念。的概念。它表示任意情況下難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶液中離子濃度冪它表示任意情況下難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶液中離子濃度冪次方的乘積。次方的乘積。(65頁頁) 表達(dá)式如表達(dá)式如 PbI2 J = c (Pb2+) c 2 (I- ) 注意：注意： J 和和 Ksp 的表達(dá)式類似，但概念有區(qū)別。的表達(dá)式類似，但概念有區(qū)別。前者指任意條件下，前者指任意條件下， J 可以是任意數(shù)值；后者指一定可以是任意數(shù)值；后者指一定溫度、飽和溶液中，溫度、飽和溶液中， Ksp為一定值。為一定值。Ksp是是 J 的特的特例。例。154頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉

10、淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡（1當(dāng)當(dāng) 時(shí)，為不飽和溶液。不會(huì)有沉淀析出，時(shí)，為不飽和溶液。不會(huì)有沉淀析出，若溶液中有難溶強(qiáng)電解質(zhì)固體，則固體溶解，直至重若溶液中有難溶強(qiáng)電解質(zhì)固體，則固體溶解，直至重新達(dá)到沉淀新達(dá)到沉淀-溶解平衡。溶解平衡。sp KJ 這就是沉淀這就是沉淀-溶解平衡的反應(yīng)商判據(jù)，也稱溶解平衡的反應(yīng)商判據(jù)，也稱溶度積規(guī)則。利用溶度積規(guī)則，可以判斷沉淀溶度積規(guī)則。利用溶度積規(guī)則，可以判斷沉淀的生成或溶解。的生成或溶解。在任意給定的溶液中，有三種可能：在任意給定的溶液中，有三種可能：（2當(dāng)當(dāng) 時(shí)，為飽和溶液。沉淀時(shí)，為飽和溶液。沉淀-溶解反應(yīng)處于溶解反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。平衡狀

11、態(tài)。sp =KJ（3當(dāng)當(dāng) 時(shí)，為過飽和溶液。此時(shí)將析出沉淀時(shí)，為過飽和溶液。此時(shí)將析出沉淀,直至溶液達(dá)到飽和，重新達(dá)到沉淀直至溶液達(dá)到飽和，重新達(dá)到沉淀-溶解平衡。溶解平衡。sp Ksp(BaSO4), 為過飽和溶液，為過飽和溶液，混合后能析出混合后能析出 BaSO4 沉淀。沉淀。154頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡三、沉淀的溶解三、沉淀的溶解根據(jù)溶度積規(guī)則，欲沉淀溶解，必需根據(jù)溶度積規(guī)則，欲沉淀溶解，必需 J Ksp。沉淀物沉淀物 MaAb即即J = ca(M)cb(A) Ksp降低難溶電解質(zhì)離子濃度的方法：降低難溶電解質(zhì)離子濃度的方法：生成弱電解質(zhì)

12、生成弱電解質(zhì) 見見155頁頁發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成配離子生成配離子 見見278-279頁頁155頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡四、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)四、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng) 在難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶液中，加入與其含有相同在難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶液中，加入與其含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，則沉淀離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，則沉淀-溶解平衡向生成沉溶解平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，該現(xiàn)象稱同離子效應(yīng)淀的方向移動(dòng)，該現(xiàn)象稱同離子效應(yīng)common ion effect。156頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡例例6-5 計(jì)算計(jì)算

13、 298.15 K 時(shí)時(shí) 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-溶解反應(yīng)為：0.010 molL-1s0.010 molL-12s平衡時(shí)平衡時(shí),+2244Ag CrO (s)2Ag (aq)+CrO (aq)+22sp24eqeq42(Ag CrO )(Ag )/(CrO )/(2 /)0.010Kccccs c156頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡298.15 K 時(shí)時(shí) Ag2CrO4 在在 0.010 molL-1 K2CrO4 溶液中的溶解度為：溶液中的溶解度為

14、：sp24(Ag CrO )120.010Ksc1216111.1 10mol L5.2 10 mol L20.010156頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡6.510-5 mol L-1Ag2CrO4 純水純水 0.1mol/LK2CrO4s5.210-6 mol L-1 計(jì)算結(jié)果表明，同離子效應(yīng)的結(jié)果計(jì)算結(jié)果表明，同離子效應(yīng)的結(jié)果使難溶電解質(zhì)的溶解度降低。使難溶電解質(zhì)的溶解度降低。153頁頁157頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡 在難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶液中加入不具有相同離子的在難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶液中加入不具有相同離子的易溶

15、強(qiáng)電解質(zhì)，將使難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度增大，這易溶強(qiáng)電解質(zhì)，將使難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度增大，這種現(xiàn)象也稱為鹽效應(yīng)種現(xiàn)象也稱為鹽效應(yīng)satl effect 。 由于加入易溶強(qiáng)電解質(zhì)后，溶液中陰、陽由于加入易溶強(qiáng)電解質(zhì)后，溶液中陰、陽離子的濃度增大，難溶強(qiáng)電解質(zhì)的陰、陽離子受到離子的濃度增大，難溶強(qiáng)電解質(zhì)的陰、陽離子受到了較強(qiáng)的牽制作用，降低了它們的有效濃度，使沉了較強(qiáng)的牽制作用，降低了它們的有效濃度，使沉淀反應(yīng)速率減慢，難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解速率暫時(shí)大淀反應(yīng)速率減慢，難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解速率暫時(shí)大于沉淀速率，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。于沉淀速率，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。原因原因:鹽效應(yīng)與同離子效應(yīng)作用正相

16、反。一般忽略不計(jì)鹽效應(yīng)與同離子效應(yīng)作用正相反。一般忽略不計(jì).157頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡溶解平衡第三節(jié)第三節(jié) 分步沉淀和沉淀的轉(zhuǎn)化分步沉淀和沉淀的轉(zhuǎn)化 如果在溶液中有兩種以上的離子可與同一試劑反如果在溶液中有兩種以上的離子可與同一試劑反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，首先析出的是反應(yīng)商應(yīng)產(chǎn)生沉淀，首先析出的是反應(yīng)商J最先達(dá)到最先達(dá)到Ksp的的物質(zhì)。這種按先后順序沉淀的現(xiàn)象，稱為分步沉淀。物質(zhì)。這種按先后順序沉淀的現(xiàn)象，稱為分步沉淀。一、分步沉淀一、分步沉淀通過計(jì)算得出：通過計(jì)算得出： 同類型難溶電解質(zhì)，同類型難溶電解質(zhì)，Ksp小的先沉淀；小的先沉淀； 當(dāng)溶液中離子濃度被沉

17、淀剩余至當(dāng)溶液中離子濃度被沉淀剩余至 c 10-5 mol L-1 ， 視沉淀完全。視沉淀完全。利用分步沉淀可達(dá)到分離的目的。利用分步沉淀可達(dá)到分離的目的。157頁頁第六章第六章 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀難溶強(qiáng)電解質(zhì)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溶液時(shí)，哪種離子先沉淀？當(dāng)?shù)诙N溶液時(shí)，哪種離子先沉淀？當(dāng)?shù)诙N離子剛開始沉淀時(shí)，溶液中第一種離子的濃度為多少離子剛開始沉淀時(shí)，溶液中第一種離子的濃度為多少忽略溶液體積的變化忽略溶液體積的變化)？解解:查表查表KSP(AgI)=8.310

18、-17KSP(AgCl)=1.810-10KSP(AgI) KJ3sps4K 5、已知、已知25時(shí)，時(shí)， =1.210-10, =6.810-17, =1.810-8, 若它們的溶解度若它們的溶解度依次為依次為 s1,s2,s3，則溶解度的相對(duì)大小為，則溶解度的相對(duì)大小為A、s1 s2 s3 B、s1 s3 s2 C、s3 s1 s2 D、s2 s1 s3 3ZnCO,spK 2)OH(Zn,spK 4PbSO,spKC6、兩種難溶電解質(zhì)，其標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)大者，、兩種難溶電解質(zhì)，其標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)大者，溶解度必然也較大。溶解度必然也較大。 （ ）7、知、知 （PbI2）= （CaCO3），因而），因而 PbI2和和CaCO3在水中的溶解度相等。（在水中的溶解度相等。（ ） spKspK8、已知、已知25時(shí)，時(shí)， (AgCl)=1.510-10, (AgI)=1.510-17,在在Cl-、I- 的濃度均為的濃度均為1.010-3mol/L的混的混合溶液中，逐滴加入合溶液中，逐滴加入Ag