溶解度和溶度積

1、關(guān)于溶解度與溶度積課件Company Logo第一張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月主講內(nèi)容溶解度1溶解度與溶度積的關(guān)系3溶度積規(guī)則4第二張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月學(xué)習(xí)目標(biāo)了解 難溶物在水中的溶解情況，認(rèn)識(shí)沉淀溶解平衡的建立過(guò)程。理解 溶度積的概念，掌握溶解度與溶度積之間的關(guān)系，會(huì)進(jìn)行兩者之間的換算。熟悉溶度積規(guī)則。學(xué)習(xí)目標(biāo)第三張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月情景引入 當(dāng)我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時(shí)，一定會(huì)驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬(wàn)年的歲月侵蝕之后，會(huì)形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎？第四張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于20

2、22年6月 石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣與水及二氧化碳反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣。溶有碳酸氫鈣的水從溶洞頂向溶洞底滴落時(shí)，水分蒸發(fā)，二氧化碳?jí)簭?qiáng)減小以及溫度的變化都會(huì)使二氧化碳溶解度減小而析出碳酸鈣沉淀。這些沉淀經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的積聚，漸漸形成了鐘乳石、石筍等。第五張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月溶解度定義：在一定溫度下，體系達(dá)到溶解平衡時(shí)，一定量的溶劑中含有溶質(zhì)的質(zhì)量，叫做溶解度。通常以符號(hào) S 表示。對(duì)水溶液來(lái)說(shuō)，通常以飽和溶液中每100g 水所含溶質(zhì)的質(zhì)量來(lái)表示，即以g /100g水表示。溶解度的表示：g /100g水， gL-1， molL-1第六張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022

3、年6月溶解性 在水中溶解時(shí)，能形成水合陽(yáng)離子和陰離子的無(wú)機(jī)化合物，稱其為電解質(zhì)。 根據(jù)電解質(zhì)溶解度的差異，習(xí)慣將其劃分為易溶、可溶、微溶和難溶四個(gè)等級(jí)。 難溶 微溶 可溶 易溶0.01 1 10 （S g/100g水） S 10g 易溶 S 110g 可溶 S 0.011g 微溶 S 0.01g 難溶 第七張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 本章主題沉淀溶解平衡，主要討論研究微溶和難溶的無(wú)機(jī)化合物，下文將其統(tǒng)稱為難溶電解質(zhì)。 利用物質(zhì)溶解度的差異，我們可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離和提純。重結(jié)晶法分離或提純物質(zhì)就是對(duì)溶解度的差異的應(yīng)用。第八張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月溶度積 在一定溫

4、度下，將難溶電解質(zhì)放入水中時(shí)，就發(fā)生溶解和沉淀兩個(gè)過(guò)程。以BaSO4為例：Ba2+SO42-H2O作用下BaSO4溶解過(guò)程第九張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月BaSO4沉淀過(guò)程難溶電解質(zhì)的溶解和沉淀是兩個(gè)相互可逆的過(guò)程。第十張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月沉淀溶解平衡 將BaSO4晶體放入水中，開始時(shí)溶解速率較大，沉淀速率較小。在一定條件下，當(dāng)溶解和沉淀速率相等時(shí)，便建立了一種動(dòng)態(tài)的多相離子平衡，可表示如下：溶解沉淀 )/(SO)/(Ba)BaSO4( 242+-=cccc)(SO)(Ba)BaSO4(242-+=cc簡(jiǎn)寫為： 溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。第十一張，PPT共二十

5、四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月不同類型的難溶電解質(zhì)，溶度積的表達(dá)式不同如：PbCl2(s)Pb2+(aq) +2Cl-(aq)對(duì)于一般沉淀反應(yīng)：(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+第十二張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（2）難溶電解質(zhì)的溶度積是相應(yīng)沉淀溶解平衡的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，其數(shù)值在稀溶液中不受其他離子存在的影響，只取決于溫度，溫度升高，多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶度積增大。（1）沉淀溶解平衡的前提多相離子平衡體系中，必須有未溶解固相的存在。注意：第十三張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月常見(jiàn)物質(zhì)的KspAgCl 1.810-10AgBr 5.210-13AgI 8.310-17

6、Ag2CrO4 1.110-12BaCO3 5.110-9BaSO4 1.110-10CaCO3 2.810-9CaC2O4 1.4610-10CaC2O4H2O 410-9CaSO4 9.110-6CdS 8.010-27CuS 6.310-36HgS 410-53Fe(OH)2 810-16Fe(OH)3 410-38Mg(OH)2 1.810-11Mn(OH)2 2.0610-13MnS 2.510-13第十四張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月溶度積與溶解度的關(guān)系聯(lián)系：溶度積與溶解度均可表示難溶電解質(zhì)的溶解性，兩者之間可以相互換算。區(qū)別：溶度積是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，只與溫度有關(guān)。而

7、溶解度不僅與溫度有關(guān)，還與系統(tǒng)的組成、pH值的改變及配合物的生成等因素有關(guān)。溶度積和溶解度的相互換算 在溶度積的計(jì)算中，離子濃度必須是物質(zhì)的量的濃度，其單位為molL-1；而溶解度的單位有g(shù)/100g水，gL-1， molL-1。計(jì)算時(shí)一般要先將難溶電解質(zhì)的溶解度 S 的單位換算為molL-1。對(duì)于難溶物質(zhì)飽和溶液濃度極稀，可作近似處理：(xg/100g H2O)10/M mol L-1第十五張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1. AB型(如AgCl、AgI、CaCO3) AB (S) A+ (aq) + B(aq) 溶解度： S S Ksp = c(A+ )c(B) = S2 AB2

8、或A2B型 (Mg(OH)2 、Ag2CrO4) AB2(S) A2+ (aq) + 2B(aq) 溶解度： S 2S Ksp = c(A+ )c2(B ) = S(2S)2 = 4S3 第十六張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. AB3或A3B型 (如 Fe(OH)3 、Ag3PO4) A3B(s) 3A+ (aq) + B3- (aq) 溶解度： 3S S Ksp =c3(A+)c(B3-) = (3S)3S = 27S4第十七張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例1：25oC時(shí)，AgCl的溶解度為1.9210-3gL-1，求同溫度下AgCl的溶度積。)L/(mol1-SS

9、平衡濃度3.143Mr(AgCl) =解：已知1313Lmol1034.1Lmol3.1431092.1 -=S)aq(Cl-(aq)Ag+ AgCl(s) +第十八張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 2 /(molL-1）xx平衡濃度42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg331.7105.6-=S5312105.6 ,4101.1-=xx例2：25oC，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同溫度下S(Ag2CrO4)/gL-1。)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422-+24242)CrO()Ag()CrOAg(-+=cc解：第十九張，P

10、PT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 例3. 查表知PbI2的Ksp為 1.4 10-8, 估計(jì)其溶解度 s（單位以gL-1計(jì)）。 解： 設(shè)其溶解度為x molL-1 PbI2 (s) = Pb2+ (aq) + 2 I- (aq) 平衡濃度/molL-1 x 2x Ksp = c (Pb2+ ) c(I-)2= (x)(2x)2 = 4x3 x = (Ksp/4)1/3 = (1/4 1.4 10-8)1/3 = 1.5 10-3 (molL-1) s = 1.5 10-3 461.0 gL-1 =6.9 10-1 gL-1第二十張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月幾種類型的難溶物質(zhì)溶

11、度積、溶解度比較物質(zhì)類型難溶物質(zhì)溶度積Ksp溶解度/molL-1換算公式ABAgCl1.7710-101.3310-5Ksp =S2 BaSO41.0810-101.0410-5Ksp =S2 AB2CaF23.4510-112.0510-4 Ksp =4S3A2BAg2CrO41.1210-12 6.5410-5 Ksp =4S3對(duì)于同種類型化合物而言， Ksp ， S 。但對(duì)于不同種類型化合物之間，不能根據(jù)Ksp來(lái)比較S的大小。 )Ag2CrO4()AgCl(ss第二十一張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月溶度積規(guī)則沉淀溶解平衡的反應(yīng)商判據(jù)，即溶度積規(guī)則：(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+ J 平衡向左移動(dòng)，沉淀析出； J = 處于平衡狀態(tài)，飽和溶液； J KspJ = KspJ Ksp用J與Ksp的關(guān)系判斷沉淀溶解的方向溶度積原理示意圖第二十三張，PPT共二十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月溶度積規(guī)則的應(yīng)