沉淀溶解平衡

1、第四節(jié) 沉淀溶解平衡,小朋友吃完糖之后不刷牙容易導(dǎo)致齲齒，這是什么原因呢？,（1）在裝有少量難溶的AgNO3白色固體的試管中。加入3ml蒸餾水,充分振蕩后靜置,（2）待上層液體變澄清后,向其中滴加幾滴0.1mo/LNaCl溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,現(xiàn)象:滴加氯化鈉溶液后,上層澄清溶液中出現(xiàn)白色混濁,觀察思考 :,說明:上層清液中存在銀離子.,速率V,0,時(shí)間t,.,.,V溶解,V沉淀,t1,盡管硝酸銀固體難溶于水，但仍有部分Ag+和Cl離開固體表面進(jìn)入溶液，同時(shí)進(jìn)入溶液的Ag+和Cl又會(huì)在固體表面沉淀下來。,定義：一定溫度下，沉淀溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，即達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)

2、。,1.沉淀溶解平衡：,一、沉淀溶解平衡,動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡，溶解和沉淀仍在進(jìn)行,此時(shí)固體質(zhì)量和溶液中各離子的濃度保持不變,形成飽和溶液。,特點(diǎn)：,定：溶液中各離子濃度保持不變,變：當(dāng)條件改變時(shí)，溶解平衡將發(fā)生移動(dòng),逆：溶解和沉淀互為可逆過程,沉淀溶解平衡表達(dá)式：,對(duì)比電離方程式：,小結(jié)：必須注明固體，溶液符號(hào)可以省略,PbI2:,AgCl:,Cu(OH)2:,必須用可逆符號(hào),定義：在一定溫度下，難溶電解質(zhì)在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)。其離子濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次方的乘積為一個(gè)常數(shù)，稱之為溶度積常數(shù),簡稱溶度積，用Ksp表示。,2、溶度積常數(shù)(Ksp),注意： 書寫溶度積表達(dá)式時(shí)不考慮固體的濃度 溶度積常

3、數(shù)有單位,25時(shí)溶度積 Ksp=Pb2+ I- 2= 7.110-9 mol3L-3,通式：AnBm(s) nAm+(aq)+ mBn-(aq) 則 Ksp(AnBm)= Am+n Bn-m,小結(jié)：,Ksp =Ag+ I- Ksp = Ba2+SO42- Ksp =Mg2+ OH- 2 Ksp = Ca2+ 3PO43- 2,一定溫度下，當(dāng)難溶電解質(zhì)的化學(xué)式所表示的組成中陰陽離子個(gè)數(shù)比相同時(shí)，Ksp越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng),（2）Ksp的意義：反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力,AgCl、AgBr、AgI三種飽和溶液中Ag+由大到小的順序?yàn)椋?AgCl AgBr AgI,如何計(jì)算？,

4、溶解能力:AgCl AgBr AgI,Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI),（3）Ksp的影響因素,難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度,溶液不飽和，若加入固體將溶解,溶液過飽和 ，有沉淀生成,處于沉淀溶解平衡,（4）應(yīng)用：判斷沉淀溶解平衡的方向,討論總結(jié)：對(duì)于平衡AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改變條件，對(duì)其有何影響, , 不變 不變,不移動(dòng) 不變 不變, , ,課堂達(dá)標(biāo),ad bc,對(duì)于沉淀溶解平衡： ZnS（S） Zn2+(aq) + S2-(aq) 若改變條件，對(duì)其有何影響,沉淀生成,沉淀生成,沉淀溶解,課堂達(dá)標(biāo),Q=c(Zn2+) c(S2-)

5、Ksp= Zn2+S2-,沉淀溶解,沉淀溶解,沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用,遷移應(yīng)用 1,如果誤將可溶性鋇鹽如BaCl2、Ba(NO3)2等當(dāng)作食鹽或純堿食用，會(huì)造成鋇中毒。中毒患者應(yīng)盡快用5%的Na2SO4溶液洗胃，隨后導(dǎo)瀉使鋇鹽盡快排出，即可化險(xiǎn)為夷。請(qǐng)用沉淀溶解平衡原理解釋其中的原因。,BaSO4(s) Ba2+ + SO42-,SO42-濃度增大， Q Ksp,Ba2+濃度降低到安全濃度標(biāo)準(zhǔn)以下，從而解毒,1.沉淀的生成,醫(yī)學(xué)上常使用BaSO4做內(nèi)服造影劑進(jìn)行鋇餐透視。BaCO3同樣也難溶于水的，但是不可用作鋇餐，這是為什么呢？,遷移應(yīng)用 2,提示：人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH為0.9-1.5

6、),Ba2+濃度增大,2.沉淀的溶解,遷移應(yīng)用 2,問題1：溶洞里美麗的石筍、鐘乳石是如何形成？,問題2：人口增長、燃燒煤和其他化石燃料 為什么會(huì)干擾珊瑚的生長？,學(xué)以致用,向盛有2mL 0.1mol/L ZnSO4溶液的試管中加入幾滴Na2S (1mol/L) 溶液，再向其中滴加0.1mol/L CuSO4溶液，觀察沉淀顏色的變化。,觀察思考 :,ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq),總反應(yīng)：ZnS(s) + Cu2+(aq)= CuS(s) +Zn2+(aq),沉淀的轉(zhuǎn)化,Q(CuS）Ksp(CuS)，S2-與Cu2+結(jié)合產(chǎn)生CuS沉淀,Q(ZnS）Ksp(ZnS), ZnS

7、溶解,沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：,沉淀溶解平衡的移動(dòng),沉淀轉(zhuǎn)化的條件：,難溶電解質(zhì)生成更難溶的電解質(zhì),利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用FeS(s) 、 MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。,Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2,學(xué)以致用,練習(xí)：寫出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程式。,FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+(

8、aq),FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+(aq),FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+(aq),齲齒的形成,Ca5(PO4)3OH (s) 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) Ksp=6.810-37mol9L-9,牙齒表面覆蓋的牙釉質(zhì)是人體中最堅(jiān)硬的部分，起著保護(hù)牙齒的作用，其主要成分是羥基磷酸鈣Ca5(PO4)3OH，它在唾液中存在下列平衡：,殘留在牙齒上的糖發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸，牙齒就會(huì)受到腐蝕，為什么?,生成的有機(jī)酸能中和OH-，使OH-濃度降低，上述平衡向右移動(dòng)，羥基磷酸鈣溶解，即牙釉質(zhì)被破壞，引起

9、齲齒。,牙齒的保護(hù),已知Ca5(PO4)3F（s）比Ca5(PO4)3OH (s) 質(zhì)地更堅(jiān)固、更耐酸腐蝕。請(qǐng)用沉淀溶解平衡知識(shí)解釋使用含氟牙膏能防止齲齒的原因。,由于Ksp Ca5(PO4)3F Ksp Ca5(PO4)3OH,即前者更難溶，使用含氟牙膏能生成更堅(jiān)固的氟磷酸鈣Ca5(PO4)3F覆蓋在牙齒表面，抵抗+的侵襲 ，從而防止齲齒。,小 結(jié),沉淀溶解平衡,溶度積,沉淀溶解平衡的應(yīng)用,1.沉淀的溶解與生成,2.沉淀的轉(zhuǎn)化,課堂設(shè)計(jì),請(qǐng)運(yùn)用沉淀溶解平衡知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明AgCl、AgBr、AgI的溶解能力大小。 已知AgCl、AgBr、AgI固體的顏色分別為 白色、淺黃色、黃色 提供試劑：

10、 AgNO3溶液、NaCl溶液、NaBr溶液、KI 溶液。,有關(guān)Ksp的計(jì)算,（1）離子濃度的計(jì)算,例1、已知某溫度下Ksp(Mg(OH)2)=1.810-11( mol/L)3,求其飽和溶液的pH。,例2、已知某溫度下Ksp(CaF2)=5.310-9( mol/L)3,在F-的濃度為3.0mol/L的溶液中Ca2+可能的最高濃度是多少？,（2）Ksp與溶解度的換算,例3、已知某溫度下Ksp(Mg(OH)2)=1.810-11( mol/L)3,求Mg(OH)2的溶解度。,練習(xí)：某溫度下，1LAg2CrO4(相對(duì)分子質(zhì)量為332)飽和溶液中，溶有該溶質(zhì)0.06257g，求Ag2CrO4的Ks

11、p。,（3）沉淀的判斷,例4、已知某溫度下，Ksp(CaF2)=1.4610-10( mol/L)3, Ka(HF)=3.610-4mol/L,現(xiàn)向1L 0.2mol/L HF溶液中加入1L0.2mol/L CaCl2溶液，問是否有沉淀產(chǎn)生。,注意：當(dāng)有弱電解質(zhì)存在時(shí)，兩溶液混合電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)，離子濃度計(jì)算時(shí)應(yīng)按稀釋后溶液濃度。,（4）混合溶液沉淀順序的判斷,例5、某溫度下在0.1mol/LKCl和0.1mol/LK2CrO4混合溶液中，逐滴滴加AgNO3溶液，問AgCl和Ag2CrO4兩種難溶電解質(zhì)，哪個(gè)最先沉淀？ Ksp(AgCl)=1.810-10( mol/L)2 Ksp( Ag2

12、CrO4)=1.110-12( mol/L)3,（5）混合溶液離子沉淀分離的判斷,例6、試通過計(jì)算分析，某溫度下能否通過加堿的方法將濃度為0.10mol/L的Fe3+和Mg2+完全分離。 Ksp(Mg(OH)2)=1.210-11( mol/L)2 Ksp( Fe(OH)3)=4.010-38( mol/L)3,注意：離子完全沉淀的濃度為110-5mol/L,謝謝大家,討論總結(jié)：對(duì)于平衡AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改變條件，對(duì)其有何影響, , 不變 不變,不移動(dòng) 不變 不變, , , ,化學(xué)與自然,珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動(dòng)物，可從周圍的海水中獲取Ca2和HCO3-，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼。珊瑚周圍的藻類植物的生長會(huì)促進(jìn)碳酸鈣的產(chǎn)生，對(duì)珊瑚的形成貢獻(xiàn)巨大。人口增長、人類大規(guī)?？撤ド帧⑷紵汉推渌瘜W(xué)燃料等因素導(dǎo)致空氣中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳濃度增大，干擾珊瑚的生長，甚至造成珊瑚蟲的死亡。,美麗的珊瑚礁,牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH- (aq) 進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是 。,已知牙齒表面有一層堅(jiān)硬的牙釉質(zhì)羥基磷酸鈣 Ca5(PO4)3(OH)，它對(duì)牙齒起到保護(hù)作用。使用