卤化银在水中溶解度变化规律的研究

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1、第%&卷第%期四川师范学院学报（自然科学版）%""%年(月?45’%&@4’%A4BCD-54EFGHIB-DJK-HIKCLM455K:K（@-.BC-5FHGKDHK）ABDN%""%"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""文章编号：!""!#$%%（"%""%）"%#"%!"#"&卤化银在水中溶解度变化规律的研究袁红霞!，肖盛兰!，王佳芬%，钱亚兵!（!’四川师范学院化学系，四川南充(&)""%；%’晋城中学，四川西充(&)%""）摘要：热力学原理是讨论物质

2、溶解度的有效方法之一’运用热力学原理对一定条件下卤化银在水中的溶解度变化规律进行了解释，分析了引起卤化银在水中溶解度发生变化的各种因素，说明使卤化银在水中的溶解度由氟化银到碘化银依次减小的最主要因素不是离子极化，而是卤素离子水化能’关键词：卤化银；溶解度；离子极化；离子极化能；水化能；热力学原理中图分类号：*(+%’!文献标识码：,在相同条件（!-./，%0$1）下，卤化银在水中的溶解度按氟化银、氯化银、溴化银、碘化银的次序依次递减，分别为!’+2!"3!3+383)/4567，%’"2!"/4567，%’02!"/4567，%’)2!"/4567

3、’可见在银的卤化物中，9:;易溶于水，其余卤化银微溶于水’目前一些无机化学教材或参考书普遍认为：卤化银的溶解度由9:;到9:<依次减小主要是因为离子极化的影响’由于离子极化依氟化银、氯化银、溴化银、碘化银的次序依次增强，其化学键的共价性也依次增强，所以卤化银在水中的溶解度依此顺序减小’温元凯等人对此问题作了进一步的研究，他们认为：决定离子化合物溶解度大小的因素是晶体的晶格能和离子水化能，晶格能又由离子极化能和纯离子模型晶格能两部分构成’由于银离子的水化能应该都相等，离子极化对晶格能的贡献即离子极化能却随着氟离子、氯离子、溴离子、碘离子变形性的变大而

4、急剧上升，故溶解度随着离子极化的增强迅速减小’作者认为，温元凯等人对此问题的解释由于忽略了卤负离子水化能及其它因素对物质溶解度的影响，所以仍不完善，有待于进一步加以分析探讨’根据热力学原理，溶解过程同样也是自由能减小的过程，因此物质在水中的溶解度可用溶解过程自由能变量（!!"）来判断#当!!"较小（或负值较大）时，溶解过程较易进行，即该种物质溶解度较大；反之，!!"值较大时，则溶解过程较难进行，该种物质溶解度也较小#根据热力学原理，在溶解过程中!!"=!$"3%!""（!）（!!"表示溶解过程的自由能变量；!$"表示溶解过程的焓变量；!""表示溶解

5、过程的熵变量）其中还存在下面的关系式：!$"=&>!$>>!$3（%）&=&’>&(（&）（&为离子晶体的晶格能；!$>、!$3分别表示正、负离子的水化能；&’为纯离子模型晶格能；&(为离子极化能）可见!$"的值又取决于晶格能（&）和正、负离子水化能（!$>、!$3）的大小#但这两项对!$"的贡献是不同的#物质的晶格能越大，在水中越难将离子分开，故不利于溶解，使!$"值增大；但离子的水化过程!收稿日期：%""!3!"3%+万方数据作者简介：袁红霞（!0))3），女，四川遂宁人，四川师范学院化学系硕士研究生，主要从事化学教学与实验研究’第G!卷第G期

6、袁红霞，等：卤化银在水中溶解度变化规律的研究G%%都是放热过程，故离子水化能为负值，水化能负值越大将越有利于抵消晶格能的正值，使!!"的正值减小或负值增大，从而有利于溶解#第（!）式中的离子极化能（$%）则体现了离子极化对晶格能的影响，并进一步影响无机化合物的溶解度#因此，从热力学分析影响离子化合物溶解度大小的因素有晶格能、离子的水化能和溶解过程的熵变，具体地说又包括了$%、$&、!!"、!!#和’!""等$种因素，对不同的离子化合物来说，在这几种因素中何者对溶解度起着最主要的作用可能是不同的，现将与卤化银溶解度有关的热力学数据列入表%中#表%与卤

7、化银溶解度有关的热力学数据（&’()*+）,-.+/%,0/1)*234-)562-7-1/+/8-477*70/9*+:.5+573*;95+8/10-+52/项目<=><=?+<=@1<=AB!B$%%!%#C%DE#E%EF#FGGH#FED#D$&HDF#DICG#GI%%#IDDI#H%EG#H$EEG#FE%G#%EF%#IHE$#HED#G!!"#$FG#%#$FG#%#$FG#%#$FG#%F#F!!##$FD#F#!DC#F#!!$#F#GE!#FG%!#F!!"#%D#%CD#FDC#D%FF#I%%D#H’!""#I#!%F#

8、F%C#CGF#HGH#%!("#H#H!D#F$F#GIE#EHH#I注：B!B为<=>与<=A之间各项数据之差的绝对值