无机及分析化学 第二版课件 教学课件 作者 韩忠霄 孙乃有 主编 第8章 沉淀溶解平衡与沉淀测定法第1节 难溶电解质的溶解平衡.ppt

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1、第一节难溶电解质的溶解平衡第二节沉淀滴定法第三节沉淀滴定法的应用第四节称量分析方法无机及分析化学第八章沉淀溶解平衡与沉淀测定法第八章第一节难溶电解质的溶解平衡第一节难溶电解质的溶解平衡一、溶度积1.溶度积常数AgCl的沉淀与溶解第八章第一节难溶电解质的溶解平衡当溶解速率和沉淀速率相等（或溶液达到饱和）时，体系达到动态平衡，即难溶电解质的沉淀-溶解平衡。如氯化银的饱和溶液中，存在如下沉淀-溶解平衡：AgCl(s)Ag++Cl―其平衡常数表达式为：Ksp=[Ag+][Cl―]式中Ksp是难溶电解质固体和它的饱和溶液在平衡状态时的平衡常数，称为难溶电解质的溶度积

2、常数，简称溶度积。它与其他平衡常数一样，只与难溶电解质的本性和温度有关，而与溶液中离子的浓度无关。第八章第一节难溶电解质的溶解平衡对于任一难溶电解质AmBn，在一定温度下达到平衡时：AmBn(s)mAn++nBm−则:Ksp=[An+]m[Bm−]n上式表明，当温度一定时，难溶电解质的饱和溶液中，其各阴阳离子浓度系数次方的乘积是一个常数，即溶度积常数。第八章第一节难溶电解质的溶解平衡应用以上关系式时，应注意以下几点：①溶度积只适用于难溶化合物的饱和溶液，即只有在沉淀-溶解达到平衡时，溶液中相应离子浓度系数次方的乘积才等于Ksp。②溶度积随温度变化而改变。③在溶度积关

3、系式中，离子浓度为物质的量浓度，单位为mol/L。第八章第一节难溶电解质的溶解平衡2.溶度积与溶解度的关系难溶电解质的溶度积及溶解度的大小，均反映了该难溶电解质的溶解能力。根据溶度积公式所表示的关系，可以将溶度积和溶解度进行换算。假设难溶电解质为AmBn，在一定温度下其溶解度为S，根据沉淀-溶解平衡：AmBn(s)mAn++nBm−[An+]=mS，[Bm−]=nS,则：Ksp=[An+]m[Bm−]n=(mS)m(nS)n=mmnnSm+n溶解度习惯上常用100g溶剂中所能溶解溶质的质量[单位：g/(100g)]表示。在利用上述公式进行计算时，需将溶解度的单位转化

4、为物质的量浓度单位（即：mol/L）。第八章第一节难溶电解质的溶解平衡【例题8-1】已知298K时，碳酸钙的溶度积为2.9×10−9，氟化钙的溶度积为2.7×10−11，试通过计算比较两者溶解度的大小解（1）设碳酸钙的溶解度为S1根据沉淀-溶解平衡反应式：CaCO3(s)Ca2＋＋CO32−平衡浓度(mol/L)S1S1Ksp=[Ca2＋][CO32−]=S12S1==5.4×10−5(mol/L)第八章第一节难溶电解质的溶解平衡（2）设氟化钙的溶解度为S2CaF2(s)Ca2＋+2F―平衡浓度（mol/L）S22S2Ksp=[Ca2＋][F―]2=S2(2S2)2

5、=4S23S2=1.9×10−4(mol/L)＞S1在上例中，氟化钙的溶度积比碳酸钙的小，但溶解度却比碳酸钙的大。可见对于不同类型（例如碳酸钙为AB型，氟化钙为AB2型）的难溶电解质，溶度积小的，溶解度却不一定小。因而不能由溶度积直接比较其溶解能力的大小，而必须计算出其溶解度才能够比较。对于相同类型的难溶物，则可以由溶度积直接比较其溶解能力的大小。第八章第一节难溶电解质的溶解平衡3.溶度积规则溶度积规则是判断某溶液中有无沉淀生成或沉淀能否溶解的标准。为此需要引入离子积的概念。（1）离子积所谓离子积，是指在一定温度下，难溶电解质任意状态时，溶液中离子浓度幂的乘积，用符

6、号Q表示。（2）溶度积规则对于某一给定溶液，与Ksp相比较，可得到以下结论：①若Q=Ksp，则表示溶液为饱和溶液，沉淀和溶解处于动态平衡；②若Q＞Ksp，则表示溶液为过饱和溶液，有沉淀从溶液中析出，直至形成该温度下的饱和溶液而达到新的平衡；③若Q＜Ksp，则表示溶液为不饱和溶液，无沉淀析出。如溶液中还存在有该难溶电解质，将继续溶解直至形成饱和溶液为止。第八章第一节难溶电解质的溶解平衡【例题8-2】若将0.002mol/L硝酸银溶液与0.005mol/L氯化钠溶液等体积混合，问是否有氯化银沉淀析出？（已知氯化银的溶度积Ksp=1.8×10−10）解：由于硝酸银溶液与氯

7、化钠溶液等体积混合，浓度各减小一半，即c(AgNO3)=0.001mol/L，c(NaCl)=0.0025mol/L因为硝酸银和氯化钠完全离解，所以c(Ag+)=0.001mol/L，c(Cl―)=0.0025mol/L离子积Q=c(Ag+)c(Cl―)=0.001×0.0025=2.5×10−6而氯化银的溶度积Ksp=1.8×10−10即Q＞Ksp，有沉淀析出。第八章第一节难溶电解质的溶解平衡二、分步沉淀当溶液中含有多种离子，随着沉淀剂的加入，各种沉淀会相继产生。例如，在含有相同浓度Cl―和I―的混合溶液中，逐滴加入硝酸银溶液，先是产生黄色的碘化银沉淀，而后才