沉淀溶解平衡 - 天津農(nóng)學(xué)院

1、第七章 沉淀溶解平衡7.1 沉淀溶解平衡 難溶電解質(zhì)的溶度積1. 溶度積常數(shù)將難溶電解質(zhì)的晶體投入水中，在一定溫度下，當(dāng)溶解與沉淀速率相等時(shí)，就達(dá)到了沉淀溶解平衡狀態(tài)，此時(shí)溶液為此溫度下該難溶電解質(zhì)的飽和溶液。如AgCl的沉淀溶解平衡可表示為： 稱為溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。溶解沉淀AmBn（s） mAn +（aq） + nBm -（aq） 對(duì)于任一難溶電解質(zhì)AmBn而言，其沉淀溶解平衡可表示為： （7-1）與其它平衡常數(shù)一樣，只與難溶電解質(zhì)的本性和溫度有關(guān)，而與其它因素?zé)o關(guān)。值的大小反映了難溶電解質(zhì)在溶液中的溶解度，一般來說，值越小，難溶電解質(zhì)的溶解趨勢(shì)越??；值越大，難溶電解質(zhì)的溶解趨勢(shì)越大。

2、值可以實(shí)驗(yàn)測(cè)定，也可以應(yīng)用熱力學(xué)函數(shù)計(jì)算。2. 溶度積與溶解度對(duì)于AB型難溶電解質(zhì)： 或 對(duì)于A2B或AB2型難溶電解質(zhì)： 或 . 沉淀溶解平衡的移動(dòng)（1）同離子效應(yīng)在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入與難溶電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)會(huì)使難溶電解質(zhì)的溶解度降低，這種效應(yīng)稱為同離子效應(yīng)。（2）鹽效應(yīng)如果將難溶電解質(zhì)置于與其沒有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)溶液中，則由于溶液中離子強(qiáng)度較大，離子間存在靜電作用互相牽制，限制了離子的自由活動(dòng)，從而使陰陽離子相碰撞結(jié)合生成沉淀的機(jī)會(huì)減少，表現(xiàn)為難溶電解質(zhì)的溶解度增大，這種效應(yīng)稱為鹽效應(yīng)。7.1.3溶度積規(guī)則設(shè)在某一狀態(tài)下，難溶電解質(zhì)溶液中離子濃度的乘積為離子積，用符

3、號(hào)“Q”表示，Q的表達(dá)式在形式上與的表達(dá)式一致，只是在的表達(dá)式中離子濃度為平衡濃度，Q的表達(dá)式中離子濃度為任一狀態(tài)下的濃度，是Q的一種特殊情況。根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)等溫方程式，有：比較Q與的相對(duì)大小，可得如下結(jié)論：（1）當(dāng)時(shí)，溶液為過飽和溶液，將生成沉淀，直至溶液飽和為止。（2）當(dāng)時(shí)，溶液為飽和溶液，處于沉淀溶解平衡狀態(tài)。（3）當(dāng)時(shí)，溶液為不飽和溶液，若系統(tǒng)中有沉淀存在，沉淀會(huì)溶解，直至溶液飽和為止。以上即為溶度積規(guī)則，依據(jù)此規(guī)則可以討論沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化等方面的問題。7.2 沉淀的生成和溶解7.2.1 沉淀的生成根據(jù)溶度積規(guī)則，當(dāng)溶液中離子濃度的乘積大于溶度積時(shí)，就會(huì)有沉淀生成。常用的方法有如

4、下幾種。（1）加入沉淀劑（2）控制溶液的酸度7.2.2 分步沉淀溶液中若同時(shí)存在兩種或兩種以上可與某沉淀劑反應(yīng)的離子,則加入這種沉淀劑時(shí)存在先后沉淀即分步沉淀的問題。分步沉淀常有以下幾種情況：（1）生成的沉淀類型相同，且被沉淀離子起始濃度基本一致，則依據(jù)各沉淀溶度積由小到大的順序依次生成各種沉淀。例如溶液中同時(shí)存在濃度均為0.01mol·L-1的Cl-、Br-、I-三種離子，在此溶液中逐滴加入0.1mol·L-1AgNO3溶液，則最先生成AgI，其次是AgBr，最后是AgCl沉淀。（2）生成的沉淀類型不同，或者幾種離子起始濃度不同，這時(shí)不能單純根據(jù)溶度積的大小判斷沉淀順序，

5、必須依據(jù)溶度積規(guī)則先求出各種離子沉淀時(shí)所需沉淀劑的最小濃度，然后按照所需沉淀劑濃度由小到大的順序判斷依次生成的各種沉淀。7.2.3. 沉淀的溶解根據(jù)溶液度積規(guī)則，要使系統(tǒng)中的沉淀溶解，只要設(shè)法降低相關(guān)離子的濃度使，就能達(dá)到沉淀溶解的目的。促使沉淀溶解的方法主要有以下幾種。（1）酸溶解法在難溶電解質(zhì)難溶堿Fe(OH)3、Mg(OH)2，難溶弱酸鹽CaCO3、MnS、CuS、ZnS等的飽和溶液中加入酸后，酸與溶液中的陰離子生成弱電解質(zhì)或氣體（如H2O、H2S等），從而降低了陰離子的濃度，達(dá)到沉淀溶解的目的。例如，Mg(OH)2溶于鹽酸，其反應(yīng)過程如下：Mg(OH)2（s） Mg2+（aq） + 2OH-（aq） 2HCl（aq） 2Cl-（aq） + 2H+（aq）2H2O（l）+Mg(OH)2（s） + 2H+（aq） Mg2+（aq） + 2H2O（l） 由于弱電解質(zhì)H2O的生成，從而顯著降低了OH- 的濃度，使