内蒙古民族大学无机化学吉大武大版沉淀溶解平衡市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

第第 9 章章 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡第第1页页第第1页页1 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 1.1 溶度积常数溶度积常数一一.溶度积溶度积 难溶物在溶液中溶解平衡常数称溶度难溶物在溶液中溶解平衡常数称溶度 积常数，简称溶度积。用积常数，简称溶度积。用Ksp表示：表示：SrCrO4(s)=Sr2+CrO42-KspSr2+CrO42-PbCl2(s)=Pb2+2Cl-KspPb2+Cl2 常见难溶电解质溶度积常数列成表供查用。常见难溶电解质溶度积常数列成表供查用。溶度积越小，表示物质溶解度越小，因此两者溶度积越小，表示物质溶解度越小，因此两者之间必定存在一定关系。之间必定存在一定关系。溶解度：溶解度：一定温度下饱和溶液浓度，也就是该溶质一定温度下饱和溶液浓度，也就是该溶质在此温度下溶解度。单位能够是在此温度下溶解度。单位能够是molL-1或或gL-1第第2页页第第2页页二二.溶度积与溶解度关系溶度积与溶解度关系 设难溶物设难溶物MaXb溶解度为溶解度为 s molL-1，溶解平衡时，溶解平衡时 MaXb =aMm+bXn-as bs KspMm+aXn-b(as)a(bs)b=aabbs(a+b)如如1:1型：型：AgCl =Ag+Cl-Ksp s21:2 或或 2:1型：型：Ag2CrO4 =2Ag+CrO42-Ksp4s3 因此，对于同类型难溶物，因此，对于同类型难溶物，Ksp 越小，溶解度越小，溶解度 s越小。不同类型必须经计算后才越小。不同类型必须经计算后才干进行比较。如：干进行比较。如：类型类型 Ksp S(molL-1)AgCl 1.5610-10 1.25 10-5 Ag2CrO4 9.0 10-12 1.31 10-4第第3页页第第3页页三三.溶度积规则溶度积规则 Qi=Ksp 是饱和溶液，无沉淀析出；是饱和溶液，无沉淀析出；Qi Ksp 是过饱和溶液，溶液不稳定，会析出沉淀是过饱和溶液，溶液不稳定，会析出沉淀 直至饱和为止。直至饱和为止。离子积离子积 某难溶电解质溶液中，其离子浓度系某难溶电解质溶液中，其离子浓度系多次方之积称离子积，用多次方之积称离子积，用 Qi 表示。表示。离子积和浓度商意义是相同，溶度积是离子积一离子积和浓度商意义是相同，溶度积是离子积一个特例（平衡态离子积）。个特例（平衡态离子积）。溶度积溶度积规则规则 依据依据 Qi 和和 Ksp 相对大小，相对大小，判断沉淀是判断沉淀是否生成或溶解规则称溶度积规则。否生成或溶解规则称溶度积规则。第第4页页第第4页页四四.同离子效应和盐效应同离子效应和盐效应 1.同离子效应使难溶电解质溶解度减少。同离子效应使难溶电解质溶解度减少。例：例：求求298K时，时，BaSO4在在0.010 molL-1 Na2SO4 溶液溶液 中溶解度中溶解度(gL-1)。Ksp(BaSO4)=1.0810-10解：设所求解：设所求BaSO4溶解度为溶解度为s molL-1 平衡浓度平衡浓度/molL-1 s 0.010+s=0.010 Ksp=0.010s=1.0810-10 s=1.0810-8 molL-1BaSO4 式量为式量为 233.3 s 1.0810-8molL-1233.3gmol-1 2.5210-6 gL-1BaSO4 Ba2+SO42-第第5页页第第5页页2.盐效应增大难溶物溶解度盐效应增大难溶物溶解度 溶液中加入不含相同离子可溶性盐，能够增大难溶液中加入不含相同离子可溶性盐，能够增大难溶电解质溶解度现象称盐效应。溶电解质溶解度现象称盐效应。盐效应盐效应作用原理作用原理 盐效应是由于溶液中离子强度增大，盐效应是由于溶液中离子强度增大，使离子活度减少，从而使使离子活度减少，从而使Qi Ksp 办法都可促使沉淀生成。办法都可促使沉淀生成。但凡能够使但凡能够使 Qi Ksp办法是应用同离子效应，请看下例办法是应用同离子效应，请看下例 例：将等体积例：将等体积410-3 molL-1AgNO3和和410-3 molL-1 K2CrO4混合，是否能析出混合，是否能析出AgCrO4沉淀？沉淀？解：解：等体积混合后各离子浓度减少为本来二分之一：等体积混合后各离子浓度减少为本来二分之一：C =210-3 molL-1 Qi=(210-3)2(210-3)=810-9 Ksp 9.010-12 Qi 因此有沉淀因此有沉淀Ag2CrO4析出。析出。第第7页页第第7页页 促使促使 Qi Ksp 办法是应用生成弱电解质或气体或办法是应用生成弱电解质或气体或配位化合物或氧化还原反应而减少离子浓度。配位化合物或氧化还原反应而减少离子浓度。一生成一生成弱电解质弱电解质或气体或气体难溶氢氧化物、难溶弱酸盐等可溶于酸，这难溶氢氧化物、难溶弱酸盐等可溶于酸，这是由于生成了弱电解质水或弱酸缘故。是由于生成了弱电解质水或弱酸缘故。ZnS+2H+=Zn2+H2S二氧化还原反应二氧化还原反应 3CuS+8HNO3=Cu(NO3)2+3S2NO4H2O三生成配位化合物三生成配位化合物 AgCl2NH3=Ag(NH3)2+Cl-Mg(OH)2 Mg2+2OH-2HCl 2Cl-+2H+2H2O+第第8页页第第8页页2 酸度对沉淀平衡影响酸度对沉淀平衡影响 但凡酸度能改变但凡酸度能改变 Qi 值沉淀平衡，通过控制溶液值沉淀平衡，通过控制溶液PH值，能够使平衡向有利方向进行。值，能够使平衡向有利方向进行。例：计算欲使例：计算欲使0.01 molL-1 Fe3+开始沉淀和沉淀完全时开始沉淀和沉淀完全时 (指离子浓度指离子浓度 10-5 mol-1L-1)PH值。值。解：解：(1)计算开计算开始沉淀始沉淀pH值值 Ksp=Fe3+OH-3=1.110-36开始沉淀时：开始沉淀时：Fe3+=0.01pOH12-lg4.7911.32 pH14-11.322.68(2)沉淀完全沉淀完全时时pH值值 Fe3+=10-5 molL-1 POH=10.32 PH=3.68 Fe(OH)3 Fe3+3OH-KspFe3+OH-=4.7910-12（mol-1L-1）3KspFe3+OH-=4.7910-11（mol-1L-1）3第第9页页第第9页页一些难溶氢氧化物沉淀一些难溶氢氧化物沉淀pH值值 注：金属离子起始浓度为注：金属离子起始浓度为0.01 molL-1 第第10页页第第10页页例例：计算使计算使0.10mol MnS、ZnS、CuS溶解于溶解于 1L 盐酸盐酸 中所需盐酸最低浓度中所需盐酸最低浓度.解：硫化物在酸中溶解平衡：解：硫化物在酸中溶解平衡：K=M2+H2SH+2 Ksp K1K2H+=K1K2M2+H2SKsp MS M2+S2-Ksp S2-+2H+H2S K=1/K1K2+:MS+2H+M2+H2S K=Ksp K1K2 刚好所有溶解时金属离子浓度：刚好所有溶解时金属离子浓度：M2+=0.10 molL-1第第11页页第第11页页 查表查表:K1=5.710-8 K2=1.210-15 H2S=0.1 molL-1 K1K2 =6.84 10-23H+=6.84 10-25Ksp查表求各硫化物溶度积为查表求各硫化物溶度积为:KspMnS=1.410-15 Ksp ZnS=1.210-23 KspCuS=8.510-45 分别代入后，结果下列：分别代入后，结果下列：硫化物硫化物 溶酸浓度溶酸浓度 molL-1 pH 溶解程度溶解程度 MnS 2.210-5 4.7 易溶于稀酸易溶于稀酸 ZnS 0.24 0.6 易溶于稀酸易溶于稀酸 CuS 8.9109 不溶非氧化性酸不溶非氧化性酸第第12页页第第12页页3 分步沉淀分步沉淀 同一个沉淀剂能够使溶液中不同离子先后析出现象叫分步沉淀。同一个沉淀剂能够使溶液中不同离子先后析出现象叫分步沉淀。在在0.1molL-1Cl-和和 I-溶液中加入溶液中加入AgNO3溶液，能够发生溶液，能够发生分步沉淀分步沉淀Cl-I-AgI Cl-AgCl AgNO3AgNO3Ksp AgI=1.510-16 Ksp AgCl=1.5610-10溶解度小溶解度小优先沉淀优先沉淀I-离子开始沉淀时离子开始沉淀时I-=0.1molL-1Ag+=1.510-15 molL-1Ksp I-第第13页页第第13页页Cl-离子开始沉淀离子开始沉淀Cl-=0.1 molL-1Ag+=1.5610-9 molL-1Ksp Cl-AgCl开始析出时，溶液中开始析出时，溶液中 I-浓度为：浓度为：I-=-=9.610-8 molL-1 Ksp Ag+第第14页页第第14页页4 沉淀转化沉淀转化 在含有沉淀溶液中，加入适当试剂，与某一离子在含有沉淀溶液中，加入适当试剂，与某一离子结合成为更难溶和物质，叫做沉淀转化。结合成为更难溶和物质，叫做沉淀转化。下面是一份沉淀转化试验汇报下面是一份沉淀转化试验汇报:PbCl2 (白白)PbI2 (黄黄)PbSO4 (白白)PbCrO4 (黄黄)PbS (黑黑)加加KI溶液溶液加加NaSO4溶液溶液加加K2CrO4溶液溶液加加Na2S溶液溶液PbCl2+2I-=PbI2+2Cl-PbI2+SO42-=PbSO4+2I-PbSO4+CrO42-=PbCrO4+SO42-PbCrO4+S2-=PbS+CrO42-第第15页页第第15页页弱酸电离平衡：弱酸电离平衡：H+=KaC (5%)弱碱电离平衡：弱碱电离平衡：OH-=KaC (5%)弱酸盐水解平衡：弱酸盐水解平衡：OH-=KhC (Kh =)KWKa弱碱盐水解平衡：弱碱盐水解平衡：OH-=KhC (Kh =)KWKa缓冲溶液：缓冲溶液：H+Ka C酸酸 C盐盐pH=pKa-logC酸酸C盐盐OH-Kb C碱碱 C盐盐pOH=pKb-logC碱碱C盐盐相关计算公式：相关计算公式：溶度积与溶解度关系：溶度积与溶解度关系：Ksp=aabbs(a+b)第第16页页第第16页页离子离子 f 值和离子强度关系值和离子强度关系活活 度度 因因 子子 f 值值离子强度离子强度(I)(I)Z=1Z=2Z=3Z=41 10-40.990.950.900.832 10-40.980.940.870.773 10-40.970.900.800.671 10-30.960.860.730.562 10-30.950.810.640.455 10-30.920.720.510.301 10-20.890.630.390.192 10-20.870.570.280.125 10-20.810.440.150.040.10.780.330.080.010.20.700.240.040.0030.30.66-0.50.62-第第17页页第第17页页 第九章第九章 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 P264265 总结与思考题：总结与思考题：2、3、4。作业：作业：1、2、4、6、7、9、10、13、16。第第18页页第第18页页精品课件资料分享 SL出品第第19页页第第19页页精品课件资料分享 SL出品第第20页页第第20页页