水溶液難溶電解質(zhì)的多相平衡學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1水溶液難溶電解質(zhì)的多相平衡水溶液難溶電解質(zhì)的多相平衡第一頁，共30頁。 叫溶度積常數(shù)(chngsh). 對(duì)通式NoImagesp242SOBaKKspK2 溶度積常數(shù)(chngsh)(aqSO(aq)Ba (s)BaSO2424溶解沉淀溶解(rngji)與沉淀過程AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) Kspn+m Bm-n第2頁/共30頁第二頁，共30頁。 Ksp值的大小反映了難溶電解質(zhì)的溶解(rngji)程度。 其值與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。一些常見難溶強(qiáng)電解質(zhì)的Ksp值見附錄。溶度積常數(shù)(chngsh) Ksp第3頁/共30頁第三頁，共30頁。3 溶度積和溶解度的關(guān)

2、系(gun x)溶解度用中學(xué)的表示法顯然(xinrn)很麻煩，如 AgCl 在 25 時(shí)的溶解度為 0.000135 g/100g H2OBaSO4 在 25 時(shí)的溶解度為 0.000223 g/100g H2OHgS 在 25 時(shí)的溶解度為 0.0000013 g/100g H2O若溶解度用S ( mol L-1 ）表示(biosh)：平衡濃度1Lmolmsns(aq)nB(aq)mA (s)BAmnnm.;4 2 ABBA AB)ns()ms(3sp32sp22spnmsp其它類推型或型KssKKsK對(duì)對(duì)第4頁/共30頁第四頁，共30頁。兩者之間有聯(lián)系也有差別： 與溶解度概念應(yīng)用范圍不同，

3、Ksp只用來表示難溶電解質(zhì)的溶解度； Ksp不受離子濃度的影響，而溶解度則不同。 用Ksp比較(bjio)難溶電解質(zhì)的溶解性能,只能在相同類型化合物之間進(jìn)行，溶解度則比較(bjio)直觀。第5頁/共30頁第五頁，共30頁。例1 在水中的溶解度。，求其的若1242sp42101 . 1)CrO(AgCrOAgK第6頁/共30頁第六頁，共30頁。解153123spLmol 105 . 64101 . 1 4 Ks Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42-平衡(pnghng)濃度 2s sKspAg+2 CrO42- (2s)2 s第7頁/共30頁第七頁，共30頁。 (A) AgCl與Ag2CrO

4、4的溶解度相等。 (B) AgCl的溶解度大于Ag2CrO4 的溶解度。 (C) 二者類型不同(b tn)，不能由Ksp大小直接判斷溶解度大小。例2 AgCl 和 Ag2CrO4的溶度積分別(fnbi)為 1.810-10 和 1.1 10-12 ，則下面敘述中正確的是：第8頁/共30頁第八頁，共30頁。解分子式溶度積溶解度/ AgBr AgIAgClmol dm-31.810 -10 Ag2CrO41.310 -55.010 -137.110 -78.310 -179.110 -101.110 -126.510 -5經(jīng)計(jì)算(j sun)可知：結(jié)論： （1）相同類型(lixng)， 大的 s

5、也大 減小 s 減小 (2) 不同類型(lixng)的比較，要通過計(jì)算說明。spKAgClAgBrAgIspK第9頁/共30頁第九頁，共30頁。(aq)nB(aq)mA (s)BAmnnm)(B)A(mnnmccQi 按照平衡移動(dòng)(ydng)原理以及溶液中離子濃度與 的關(guān)系，溶液中沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化存在著定量關(guān)系。spK Qi 稱離子積，和反應(yīng)商的意義(yy)是相同的。溶度積是離子積的一種特例（平衡態(tài)的離子積）。1. 溶度積規(guī)則第10頁/共30頁第十頁，共30頁。 (1) Qi ，過飽和溶液，沉淀析出。spKspK溶度積規(guī)則(guz)：spK第11頁/共30頁第十一頁，共30頁。 對(duì)下列平

6、衡： 分別給其加入HCl、BaCl2 或 Na2CO3 溶液，結(jié)果怎樣？(aq)CO (aq)Ba (s)BaCO2323例3第12頁/共30頁第十二頁，共30頁。2223COOHCO2H，利于(ly) BaCO3 的溶解。 加 或 或 促使(csh)BaCO3的生成。2Ba23COsp23 , , )(COK QQcii)(Ba2csp23 )(COK QQcii 加酸解第13頁/共30頁第十三頁，共30頁。 25時(shí)，晴綸纖維生產(chǎn)的某種溶液中，c(SO42-)為 6. 010-4 molL-1 。 若在 40.0L該溶液中，加入 0.010 molL-1 BaCl2溶液 10.0 L ，問是

7、否能生成(shn chn) BaSO4 沉淀？例4第14頁/共30頁第十四頁，共30頁。沉淀析出。，所以有4sp10sp73422413214424BaSO 101.1106 . 9 100 . 2108 . 4 )Ba()SO(Lmol 100 . 20 .500 .10010. 0)Ba(Lmol 108 . 40 .500 .40100 . 6)SO(KQKccQccii解第15頁/共30頁第十五頁，共30頁。 同離子效應(yīng) 在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中加入與其含有(hn yu)相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，使難溶電解質(zhì)的溶解度降低的作用。 求 25時(shí)， Ag2CrO4在 0.010 molL-1

8、K2CrO4 溶液(rngy)中的溶解度。例 52 同離子效應(yīng)(xioyng)和鹽效應(yīng)(xioyng)第16頁/共30頁第十六頁，共30頁。x.x cc0100 2 ) L/(mol 0.010 0 )L/(mol (aq)CrO (aq)2Ag (s)CrOAg 112442平衡初始1516241612sp2Lmol106.5 Lmol102 . 5 CrO Lmol 010. 0102 . 5 010. 0010. 0 101 . 1)010. 0()2(ssxxxKxx純水中中很小，解第17頁/共30頁第十七頁，共30頁。 鹽效應(yīng)AgCl在KNO3溶液(rngy)中的溶解度 (25 )

9、鹽效應(yīng)：在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入易溶強(qiáng)電解質(zhì)(可能含有共同離子或不含共同離子)而使難溶電解質(zhì)的溶解度增大(zn d)的作用. 0.00 0.00100 0.00500 0.0100 1.278 1.325 1.385 1.427c(KNO3)/mol L-1AgCl溶解度/10-5(molL-1)第18頁/共30頁第十八頁，共30頁。 工業(yè)上生產(chǎn)Al2O3 的過程：Al3+ + OH Al(OH)3 Al2O3 加入適當(dāng)過量的沉淀劑Ca(OH)2，可以使溶液中Al3+ 沉淀完全。思考(sko)： 過量沉淀劑改為NaOH ，行嗎？第19頁/共30頁第十九頁，共30頁。3 沉淀(chndin

10、)的轉(zhuǎn)化243234SO(s)aCOC CO(s)CaSOCaCOCaSOCOSO2232242324K)(CaCO)(CaSO3sp4spKK951096. 41010. 741043. 1 在 1L Na2CO3 溶液中使 0.010 mol L-1 的CaSO4 全部轉(zhuǎn)化為CaCO3 , 求Na2CO3的最初濃度(nngd)為多少? 例6第20頁/共30頁第二十頁，共30頁。41043. 1010. 0Kx71099. 6x)CONa(32c1Lmol010.0 x1Lmol/平衡濃度010. 0010. 01099. 67243234SO(s)CaCO CO(s)CaSO解初始(ch

11、sh)濃度 類型相同， 大（易溶）者向 小（難溶）者轉(zhuǎn)化(zhunhu)容易， 二者 相差越大轉(zhuǎn)化(zhunhu)越完全，反之 小者向 大者轉(zhuǎn) 化困難.spKspKspKspKspK第21頁/共30頁第二十一頁，共30頁。廢水處理 含Hg2+廢水可以用硫化物進(jìn)行處理，但若用易溶硫化物如Na2S等進(jìn)行處理時(shí)，處理后的水中存在大量的硫離子，造成新的污染。利用沉淀轉(zhuǎn)化(zhunhu)的方法，如用FeS處理含Hg2+廢水，則可以解決這個(gè)問題。FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+(aq), K =2.47 1033過量的FeS不溶于水，可以過濾(gul)除去。 鍋爐中的鍋垢

12、的主要成分為CaSO4(Ksp =7.1010-5 ),由于 CaSO4不溶于酸，難以除去。若用Na2CO3溶液處理，可轉(zhuǎn)化為更難溶但質(zhì)地疏松、易溶于酸的物質(zhì)CaCO3 (K s =4.9610-9 ) ，從而可以容易地用醋酸等弱酸清除。實(shí)際工作中不用醋酸，用鹽酸。第22頁/共30頁第二十二頁，共30頁。根據(jù)溶度積規(guī)則，要使沉淀溶解，必須減小該難溶鹽飽和溶液中某一離子(lz)的濃度，以使Qi 。減小離子(lz)濃度的辦法有：4 沉淀(chndin)的溶解spK第23頁/共30頁第二十三頁，共30頁。由于加入H+使OH-和H+結(jié)合成弱電解質(zhì)水，溶液中的OH-離子的濃度降低(jingd)，使平衡向

13、著溶解方向移動(dòng)，從而使沉淀溶解。1. 生成(shn chn)弱電解質(zhì)2第24頁/共30頁第二十四頁，共30頁。 CaC2O4(s) Ca2+ + C2O42- +2H+H2C2O4 CaC2O4(s) + 2H+ H2C2O4 + Ca2+ 又如：部分(b fen)金屬硫化物FeS、ZnS、MnS、NiS等能溶于稀酸： ZnS + 2H+ Zn2+ + H2S 第25頁/共30頁第二十五頁，共30頁。2. 發(fā)生氧化還原反應(yīng)而溶解 CuS(s) Cu2+ + S2- +HNO3 S + NO3CuS + 8HNO3 = Cu(NO3)2 + 3S+ 2NO+ 4H2O又如金屬(jnsh)硫化物Ag2S、PbS等。第26頁/共30頁第二十六頁，共30頁。3. 生成配離子而溶解 AgCl(s) + 2NH3 Ag (NH3)2+ + Cl-Br)OAg(S O2SAgBr3232232(s)兩性氫氧化物溶于堿，其實(shí)(qsh)也是生成配合物：Zn(OH)2 + 2OH- Zn(OH)42-第27頁/共30頁第二十七頁，共30頁。sp2222422