难溶物质的溶解平衡.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,29,讲,难溶电解质溶解平衡,难溶电解质的沉淀溶解平衡,一、,难溶电解质的溶解平衡,1,、沉淀溶解平衡：,（,1,）概念：,在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡,.,溶解平衡时的溶液是饱和溶液。,（,2,）特征：,逆、等、动、定、变,（,3,）影响因素：,内因、外因（浓度、温度）,（,4,）过程表示：,例如：,A,gCl(s,）,Ag,+,(aq,)+,Cl,-,(aq,),2.,溶度积常数,（,1,）,难溶电解质的,溶度积常数,的含义,A,gCl(s,),Ag,+,(aq,)+,Cl,-,(aq,),当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态,K,sp,，,AgCl,=Ag,+,Cl,-,为一常数，该常数称为,难溶电解质的,溶度积常数，,简称溶度积。,（,2,）难溶电解质的,溶度积常数用,K,sp,表示。通式：,A,n,B,m,(s,),nA,m+,(aq,)+,mB,n-,(aq,),则,K,sp,AnBm,=A,m+,n.,B,n-,m,练习：,BaSO,4,、,Ag,2,CrO,4,、,Mg(OH),2,、,Fe(OH),3,的溶度积,3,、溶度积,(,K,sp,),的性质,溶度积,(,K,sp,),的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的量无关,.,离子浓度的改变可使平衡发生移动,而不能改变溶度积,.,不同的难溶电解质在相同温度下,K,sp,不同。,几种难熔电解质在,25,时的溶解平衡和溶度积：,AgCl(s,)Ag,+,+,Cl,-,K,sp,=,Ag,+,Cl,-,=1.810,-10,mol,2,L,-2,AgBr(s,)Ag,+,+Br,-,K,sp,=Ag,+,Br,-,=5.010,-13,mol,2,L,-2,AgI(s,)Ag,+,+I,-,K,sp,=Ag,+,Br,-,=8.310,-17,mol,2,L,-2,Mg(OH),2,(s)Mg,2+,+2OH,-,K,sp,=Mg,2+,OH,-,2,=5.610,-12,mol,3,L,-3,相同类型的难溶电解质的,K,sp,越小，,溶解度越小，越难溶。,如,:,K,sp,(,AgCl,),K,sp,(,AgBr,),K,sp,(,AgI,),溶解度,:,AgCl,),K,sp,(,AgBr,),K,sp,(,AgI,),K,sp,决定于难溶电解质的本性，与温度有关，与溶液浓度无关。一定温度下，,K,sp,是常数。,K,sp,的大小反应了难溶电解质在水中的溶解能力,对相同类型的难溶电解质溶度积大，溶解度就大，可直接比较。,(2),对不同类型的难溶电解质不能认为溶度积大，溶解度也大。,注 意,(3),同一物质的,K,sp,与温度有关，与溶液中的溶质离子浓度无关,。,练习,1.,已知,Ksp,：,AgCl,AgBr,AgI,向一含,Cl,-,、,Br,-,、,I,-,的混合溶液（离子浓度相同）中滴加,AgNO,3,，,求离子的沉淀顺序？,I,-,、,Br,-,、,Cl,-,练习,2.,当,Ag,2,S 2Ag,+,+S,2-,H,0,已达平衡时，现改变下列一个条件，分别回答有关问题的变化情况。,平衡移动方向,c,(Ag,+,),和,c,(S,2-,),K,sp,加少量水；,B.,加少量,Ag,2,S,；,C.,加少量,Na,2,S,；,D.,加少量高锰酸钾；,E.,升高溶液的温度,4.,溶度积与溶解度之间的关系,例,1,、,已知,K,sp,AgCl,1.,56,10,-10,，,K,sp,Ag2CrO4,9.0,10,-1,2,，,试求,AgCl,和,Ag,2,CrO,4,的溶解度（用,g/L,表示）,解：,（,1,）设,AgCl,的浓度为,S,1,（,mol,L),则：,A,gCl(s,),Ag+(aq,)+,Cl-(aq,),平衡,S,1,S,1,(,2),设,Ag,2,CrO,4,的浓度为,S,2,（,mol/dm,3,),则：,Ag,2,CrO,4,(s)2Ag,+,(aq)+CrO,4,2-,(aq),平,2S,2,S,2,在水中：,AgCl,溶解度小于,Ag,2,CrO,4,的溶解度,例,2,、,把足量的,AgCl,放入,1L,1.0 mol,L,的盐酸溶液中溶解度是多少？（,g/L,）,解：,设,AgCl,的溶解度为,S,（,mol,L),A,gCl(s,),Ag+(aq,)+,Cl-(aq,),平,S S,1 1,AgCl,在盐酸溶液中溶解度比在水中的,小,。,已知,:,Ksp,AgCl,1.,56,10,-10,，,二、沉淀溶解平衡的应用,1,、沉淀的溶解与生成,离子的浓度商,Q,c,和离子积,K,sp,的关系：,(1).,当,Q,c,K,sp,时是过饱和溶液，,离子生成沉淀,即反应向生成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。,(2).,当,Q,c,=,K,sp,时是饱和溶液，已达到,沉淀溶解平衡状态。,(3).,当,Q,c,K,sp,时，离子才能生成沉淀。,混合后：,Ag,+,=2 10,-3,mol,L,-1,Cl,-,=,2 10,-3,mol,L,-1,Q,c,=,Ag,+,Cl,-,=,2 10,-3,mol,L,-1,2 10,-3,mol,L,-1,=4.0,10,-6,mol,2,L,-2,1.8,10,-10,mol,2,L,-2,Q,c,K,sp,所以有,AgCl,沉淀析出。,练习：将,410,-3,mol,L,-1,的,Pb(NO,3,),2,溶液与,410,-3,mol,L,-1,的,KI,溶液,等体积混合能否有沉淀析出？,K,sp,(PbI,2,)=7.110,-9,mol,3,L,-3,解：,Q,c,=pb,2+,I,-,2,=,2 10,-3,mol,L,-1,(,2 10,-3,mol,L,-1,),2,=8,10,-9,Ksp(PbI,2,),所以有,PbI,2,沉淀析出。,例,2,、下列情况下，有无,CaCO,3,沉淀生成？,已知,Ksp,CaCO,3,=4.96,10,-9,mol,2,/L,2,（,1,）,往盛有,1.0 L,纯水中加入,0.1,mL,浓度为,0.01 mol/L,的,CaCl,2,和,Na,2,CO,3,；,（,2,）,改变,CaCl,2,和,Na,2,CO,3,的浓度为,1.0 mol/L,呢？,Ca,2+,=CO,3,2-,=0.1,10,-3,0.01/1.0=10,-6,mol/L,Q,c,=,Ca,2+,CO,3,2-,=10,-12,mol,2,/L,2,K,sp,CaCO3,因此有,CaCO,3,沉淀生成。,例,3.,在,1L,含,1.010,-3,mol,L,-1,的,SO,4,2-,溶液中，注入,0.01mol,BaCl,2,溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去,SO,4,2-,?,已知,:,K,sp,(BaSO,4,)=1.110,-10,mol,2,L,-2,解：,c(Ba,2+,)=0.01mol/L,c(SO,4,2-,)=0.001mol/L,生成,BaSO,4,沉,淀后，,Ba,2+,过量，剩余的即,Ba,2+,=0.01-0.001=0.009mol/L.,SO,4,2-,=K,sp,/Ba,2+,=1.110,-10,/9.010,-3,=1.210,-8,(mol/L),因为，剩余的即,SO,4,2-,=1.210,-8,mol/L1.010,-5,mol/L,所以，,SO,4,2-,已沉淀完全，即有效除去了,SO,4,2-,。,注意：,当剩余离子即平衡离子浓度,10,-5,mol/L,时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。,例,.,用,5%,的,Na,2,SO,4,溶液能否有效除去误食的,Ba,2+,?,已知,:,K,sp,(BaSO,4,)=1.110,-10,mol,2,L,-2,解：,5%,的,Na,2,SO,4,溶液中的,SO,4,2-,0.352mol/L,Ba,2+,=(1.110,-10,mol,2,L,-2,)/(0.352mol/L),=2.9,10,-10,mol,L,-1,因为剩余的,Ba,2+,K,sp,(Mg(OH),2,),有,Mg(OH),2,沉淀生成,练习,4.,在,1mol,L,-1,CuSO,4,溶液中含有少量的,Fe,3+,杂质，,pH,值控制在什么范 围才能除去,Fe,3+,?,使,c(Fe,3+,),10,-5,mol,L,-1,已知：,Fe(OH),3,的,K,sp,=2.6,10,-39,Cu(OH),2,的,K,sp,=5.6,10,-20,Fe(OH),3,Fe,3+,+3OH,K,sp,=c(Fe,3+,)c,3,(OH,)=2.6,10,-39,pH=2.8,pH 2.8,解：,Cu(OH),2,Cu,2+,+2OH,K,sp,=,c(Cu,2+,)c,2,(OH,)=5.6,10,-20,pH=4.4,控制,pH,：,2.8 4.4,.,可加入什么物质？,CuO,、,CuCO,3,、,Cu(OH),2,、,Cu,2,(OH),2,CO,3,