難溶強電解質(zhì)溶液的沉淀溶解平衡.ppt

第四章 難溶強電解質(zhì)溶液的 沉淀溶解平衡 PrecipitationDissolution Equilibrium of Non-Resolving Strong Electrolyte, 4.1 溶度積原理 4.2 沉淀反應(yīng)的利用與控制 4.3 生物礦化現(xiàn)象（自學）, 4.1 溶度積原理,一、標準溶度積常數(shù)及其與沉淀溶解度的關(guān)系,1、標準溶度積常數(shù),MA(s),活度積常數(shù),通常難溶強電解質(zhì)水溶液中離子濃度很低，活度因子近似為1，Ksp Ksp，一定溫度下為常數(shù)。,溶度積常數(shù),在一定溫度下，難溶強電解質(zhì)飽和溶液中構(gòu)晶離子濃度冪的乘積為一常數(shù)（不隨濃度而變）。,溶度積常數(shù)的大小，可反映難溶強電解質(zhì)的溶解能力。(對于組成類型相同的微溶電解質(zhì)，溶度積常數(shù)大，溶解度也大),MmAn mMnnAm,2、溶度積與溶解度之間的關(guān)系,對于難溶強電解質(zhì)MA，,設(shè)MA的溶解度為S molL-1，則:,M+ = A- = S/c,對于難溶強電解質(zhì)MmAn，,使用Ksp與S之間換算公式應(yīng)注意的問題:,(1)僅適用于離子強度很小，濃度可以代替活度的難溶強電解質(zhì)溶液。對于溶解度較大的微溶電解質(zhì)(如CaSO4、CaCrO4等)，可能產(chǎn)生較大誤差 ；,(2)僅適用于已溶解部分能全部解離的難溶電解質(zhì)。對于Hg2Cl2, Hg2I2等共價性較強的物質(zhì)，會有較大誤差；,(3)僅適用于溶解后解離出的陽、陰離子在水溶液中不發(fā)生副反應(yīng)或副反應(yīng)程度很小的物質(zhì)。,18時，Mg(OH)2的Ksp = 1.810-11，求它的溶解度。,例、,已知25時，AgCl的Ksp=l.8l0-10，Ag2CrO4的Ksp=l.1l0-12，試比較它們的溶解度大小。,例、,解：,3、影響難溶強電解質(zhì)溶解度的因素,同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)、酸堿效應(yīng)、配位效應(yīng)等,重量分析中，沉淀劑通常過量50%100%。,例、,已知Ksp(BaSO4)=8.71011，試計算BaSO4在純水以及在0.010molL1Na2SO4溶液中的溶解度。,解：在純水中,x=8.7 10-9molL-1,在微溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入不含有相同離子的易溶電解質(zhì)時，微溶電解質(zhì)的溶解度將增大。這種作用稱為鹽效應(yīng)。,AgCl(s) Ag+ Cl-,(2)鹽效應(yīng),發(fā)生同離子效應(yīng)的同時，也會發(fā)生鹽效應(yīng)，同離子效應(yīng)影響大。,(3)酸堿效應(yīng),溶液的酸度對沉淀溶解度的影響，稱為酸堿效應(yīng)。,(4)配位效應(yīng),由于沉淀解離出來的構(gòu)晶離子參與了配位反應(yīng)而使沉淀的溶解度增大的現(xiàn)象，稱為配位效應(yīng), 當溶液中QcKsp時，是未飽和溶液，如果體系中有MmAn， 則MmAn會溶解直至溶液飽和；,當Qc= Ksp時，是飽和溶液，達到動態(tài)平衡；, 當Qc Ksp時，將會有MmAn沉淀析出，直至MmAn 與其飽和溶液達到平衡。,二、溶度積規(guī)則,MmAn mMnnAm,離子積,在0.10molL-1Mg2+溶液加入等體積0.10 molL-1HF溶液，有無MgF2沉淀生成？不要生成MgF2沉淀，需將溶液H+增大至多少以上？( ),不要MgF2沉淀生成：,解：,有MgF2沉淀生成。,例、, 4.2 沉淀反應(yīng)的利用與控制,一、沉淀的生成,沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的轉(zhuǎn)化、分步沉淀,原理：增大構(gòu)晶離子濃度，使QcKsp,措施：加入過量沉淀劑； 調(diào)節(jié)溶液的pH。,例、,已知Fe(OH)3的標準溶度積常數(shù)為2.7910-39。計算0.0lmolL1Fe3+溶液開始生成Fe(OH)3沉淀及沉淀完全（通常指c(Fe3+)105molL1）時的pH。,pOHlg6.53101312.19,pH14.00pOH14.0012.191.81,pOH=lg6.53101211.19,要使溶液中的Fe3+沉淀完全，則溶液中OH-最小相對濃度為：,通過調(diào)節(jié)溶液的pH，可達到控制沉淀的生成的目的。,pH=14.00pOH14.0011.192.81,檢查蒸餾水中Cl允許限量時，取水樣50.0mL，加稀硝酸5滴及0.l00molL1 AgNO3溶液1.00mL，放置半分鐘，溶液如不發(fā)生渾濁為合格。求蒸餾水中Cl的允許限量。,即合格蒸餾水中Cl濃度應(yīng)不大于9.03l08molL1,例、,二、 沉淀的溶解（降低離子濃度，使QcKsp),生成弱電解質(zhì)使沉淀溶解,形成配合物使沉淀溶解,發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解,三、沉淀的轉(zhuǎn)化,K越大，轉(zhuǎn)化越容易、越徹底。,四、分步沉淀,當溶液中有兩種或兩種以上離子可與同一沉淀劑生成沉淀時，只要緩慢加入沉淀劑，沉淀就會按先后順序從溶液中析出。這種按先后順序沉淀的現(xiàn)象，稱為分步沉淀。,往含有0.10molL-1Cl-和0.10molL-1I-的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液。（1）哪種離子先沉淀？（2）能否用逐滴加入AgNO3溶液的方法將Cl-和I-分離？,例、,解: 設(shè)開始生成AgCl沉淀所需Ag+濃度為cr,1(Ag+)，開始生成AgI沉淀所需Ag+濃度為cr,2(Ag+) 。根據(jù)溶度積規(guī)則，要生成沉淀，必須Qc Ksp ，則：,AgI先沉淀。,cr,2(A