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时间:2020-09-27
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1、难溶强电解质的沉淀-溶解平衡第一节标准溶度积常数一、标准溶度积常数二、标准溶度积常数与溶解度的关系一、标准溶度积常数KspӨ只与温度有关,而与电解质离子的浓度无关。例题例1298.15K时,Mg(OH)2在水中达到沉淀-溶解平衡,溶液中Mg2+和OH-离子的浓度分别为1.1×10-4mol·L-1和2.2×10-4mol·L-1,计算该温度下Mg(OH)2的标准溶度积常数。解:Mg(OH)2为难溶电解质,溶解平衡为其标准溶度积常数为:二、标准溶度积常数与溶解度的关系对于同类型的难溶电解质,标准溶度积常数越大,溶解度也就越大。但对于不同类型的
2、难溶电解质,不能直接用标准溶度积常数来比较溶解度的大小,必须通过计算进行判断。例题例2298.15K时,AgCl的溶解度为1.8×10-3g·L-1。试求该温度下AgCl的标准容度积常数。解:AgCl的摩尔质量是143.4g·mol-1,AgCl饱和溶液的浓度为:AgCl为1-1型难溶电解质,其标准溶度积常数为:例3已知298.15K时,Ag2CrO4的标准溶度积常数为1.1×10-12,计算该温度下Ag2CrO4的溶解度。解:Ag2CrO4为2-1型难溶电解质,其溶解平衡为第二节沉淀的生成和溶解一、溶度积规则二、沉淀的生成三、沉淀的溶解四、
3、同离子效应和盐效应一、溶度积规则对于沉淀-溶解反应:其反应商为:沉淀-溶解反应的摩尔吉布斯自由能变为:由上式可以得出如下结论:当JKsp时,ΔG>0,沉淀生成这就是沉淀-溶解平衡的反应商判据,也称溶度积规则。利用溶度积规则,可以判断沉淀的生成或溶解。二、沉淀的生成根据溶度积规则,如果,就会有难溶强电解质的沉淀生成。例题例4将10mL0.010mol·L-1BaCl2溶液与30mL0.040mol·L-1Na2SO4溶液混合,能否析出BaSO4沉淀?解:查表
4、得:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。两种溶液混合后,Ba2+和SO42-离子得浓度分别为:混合后,反应商为:由于J>Ksp(BaSO4),反应向生成BaSO4沉淀的方向进行,混合后能析出BaSO4沉淀。三、沉淀的溶解根据溶度积规则,在含有沉淀的难溶强电解质的饱和溶液中,如果能降低难溶强电解质的阳离子浓度或阴离子的浓度,使,则沉淀就会溶解。(一) 生成弱电解质在难溶强电解质的饱和溶液中加入某种物质,能与强难溶电解质的阳离子或阴离子生成弱电解质,使,则难溶强电解质的沉淀-溶解平衡向溶解方向移动,导致沉淀溶解。难溶于水的氢氧化物能溶于酸
5、。如果加入足量的酸,难溶氢氧化物将完全溶解。(二) 发生氧化还原反应在难溶强电解质的饱和溶液中加入氧化剂或还原剂,与难溶电解质的阳离子或阴离子发生氧化还原反应,降低了阳离子或阴离子的浓度,使,导致难溶强电解质的沉淀-溶解平衡向沉淀溶解的方向移动。CuS沉淀溶于硝酸溶液的反应式为:(三) 生成配离子在难溶强电解质饱和溶液中加入配体或金属离子,配体与难溶强电解质的阳离子生成配离子或金属离子与难溶强电解质的阴离子生成配离子,使难溶强电解质的阳离子浓度或阴离子浓度降低,致使,沉淀-溶解平衡向沉淀溶解方向移动,导致难溶电解质沉淀溶解。AgCl沉淀溶于
6、氨水的反应式为:四、同离子效应和盐效应(一) 同离子效应在难溶强电解质Mv+Av-饱和溶液中加入含有相同离子Mz+或Az-的易溶强电解质,沉淀溶解平衡向生成Mv+Av-沉淀的方向移动,降低了Mv+Av-的溶解度。这种因加入与难溶强电解质含有相同离子的易溶强电解质,使难溶强电解质的溶解度降低的现象也称为同离子效应。例题例5计算298.15K时Ag2CrO4在0.010mol·L-1K2CrO4溶液中的溶解度。解:Ag2CrO4在水中的沉淀-溶解反应为:若Ag2CrO4在0.010mol·L-1K2CrO4溶液中的溶解度为s,则Ag+和CrO4
7、2-离子的平衡浓度分别为2s和0.010mol·L-1+s≈0.010mol·L-1。到达平衡时:298.15K时Ag2CrO4在0.010mol·L-1K2CrO4溶液中的溶解度为:(二) 盐效应在难溶强电解质溶液中加入不具有相同离子的易溶强电解质,将使难溶强电解质的溶解度增大,这种现象也称为盐效应。这是由于加入易溶强电解质后,溶液中阴、阳离子的浓度增大,难溶强电解质的阴、阳离子受到了较强的牵制作用,降低了它们的有效浓度,使沉淀反应速率减慢,难溶强电解质的溶解速率暂时大于沉淀速率,平衡向沉淀溶解的方向移动。不但加入与难溶强电解质没有相同离
8、子的易溶强电解质能产生盐效应,而且加入具有相同离子的易溶强电解质,在产生同离子效应的同时,也能产生盐效应。盐效应的影响较小,可以忽略不计。第三节分步沉淀和沉淀的转化
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