無機化學沉淀溶解平衡

關于無機化學沉淀溶解平衡第1頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

§6.1溶解度和溶度積6.1.3溶度積和溶解度間的關系6.1.2溶度積6.1.1溶解度第2頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月在一定溫度下，達到溶解平衡時，一定量的溶劑中含有溶質的質量，叫做溶解度通常以符號S

表示。對水溶液來說，通常以飽和溶液中每100g水所含溶質質量來表示，即以：g/100g水表示。6.1.1溶解度第3頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月在一定溫度下，將難溶電解質晶體放入水中時，就發(fā)生溶解和沉淀兩個過程。6.1.2溶度積第4頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月在一定條件下，當溶解和沉淀速率相等時，便建立了一種動態(tài)的多相離子平衡，可表示如下：一般沉淀反應：—溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。(aq)mB(aq)nA

(s)BAnmmn-++mnnmmn)}(B{)}(A{)B(A-+=cc)}(SO)}{(Ba{)BaSO(2424-+=cc可簡寫為：

])/(SO][)/(Ba[)BaSO(

2424-+=cccc溶解沉淀第5頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1.3溶度積和溶解度間的關系nSmS溶度積和溶解度的相互換算nm-++(aq)mB(aq)nA

(s)BAmnmn)m()n(SS=

ABS=型第6頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月例：25oC，AgCl的溶解度為1.92×10-3g·L-1，求同溫度下AgCl的溶度積。)L/(mol1-SS平衡濃度3.143Mr(AgCl)

=解：已知1313Lmol1034.1Lmol3.1431092.1

----×=×=S)aq(Cl(aq)Ag

AgCl(s)

-++1021080.1)}Cl()}{Ag({)AgCl(--+×===Scc第7頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

2

)L/(mol1xx-平衡濃度42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg

331.7105.6----×=××=S5312105.6

,4101.1--×==×xx例：25oC，已知(Ag2CrO4)=1.1×10-12，求同溫下S(Ag2CrO4)/g·L-1。)aq(CrO(aq)2Ag

(s)CrOAg4422-++24242)}CrO({)}Ag({)CrOAg(-+=cc解：間的關系與的思考題：求243)(POCaS第8頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月5108

S=第9頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月)CrOAg()AgCl(42SS<不同類型的難溶電解質不能直接用溶度積比較其溶解度的相對大小。Ag2CrO4*相同類型的難溶電解質,其大的S也大。)CrOAg()AgCl(42>第10頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

§6.2沉淀的生成與溶解6.2.4配合物的生成對溶解度的影響——沉淀的配位溶解6.2.3pH對沉淀溶解平衡的影響6.2.2同離子效應與鹽效應6.2.1溶度積規(guī)則第11頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月沉淀—溶解平衡的反應商判據(jù),即溶度積規(guī)則：6.2.1溶度積規(guī)則(aq)mB(aq)nA

(s)BAnmmn-++☆

J>平衡向左移動，沉淀析出；☆J=處于平衡狀態(tài)，飽和溶液；☆J<平衡向右移動，無沉淀析出；若原來有沉淀存在，則沉淀溶解。第12頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月PbCrO4(s)第13頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月例：BaCO3的生成。②加BaCl2

或Na2CO3①加酸(aq)CO(aq)Ba

(s)BaCO2323-++利于BaCO3

的溶解。23

)(CO

JJc<-或

促使23

)(CO

JJc>-第14頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月為6.0×10-4mol·L-1。若在40.0L該溶液中，加入0.010mol·L-1BaCl2溶液10.0L，問是否能生成BaSO4

沉淀？如果有沉淀生成，問能生成BaSO4多少克？最后溶液中是多少？例題：25℃時，晴綸纖維生產(chǎn)的某種溶液中，第15頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(aq)SO

(aq)Ba

(s)BaSO2424-++第17頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2.2同離子效應與鹽效應1.同離子效應在難溶電解質溶液中加入與其含有相同離子的易溶強電解質，而使難溶電解質的溶解度降低的作用。第18頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：求25℃時，Ag2CrO4在0.010mol·L-1K2CrO4溶液中的溶解度。解：第19頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月鹽效應：

在難溶電解質溶液中，加入易溶強電解質而使難溶電解質的溶解度增大的作用。2.鹽效應第20頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月①當時，增大，S(PbSO4)顯著減小，同離子效應占主導；②當時，增大，S(PbSO4)緩慢增大，鹽效應占主導。第21頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

6.2.3pH對沉淀溶解平衡的影響1.難溶金屬氫氧化物

溶于酸第22頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2.826.85pH可將pH值控制在2.82~6.85之間Fe3+沉淀完全Ni2+開始沉淀例題：在含有0.10mol·L-1Fe3+和0.10mol·L-1Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，應控制pH值為多少?解：c(Fe3+)≤10-5第23頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月溶于酸也溶于堿(aq)Al(OH)

(aq)OH(s)Al(OH)43--+O(l)3H(aq)Al

(aq)3H(s)Al(OH)233++++第24頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月溶于銨鹽22Mn(OH)

Mg(OH)

例如：上。加入銨鹽溶解，道理同(s)Mn(OH)21312102.1

10.15

--××)aq(2OH)aq(Mg

(s)Mg(OH)22+-+-+)aq(OHNH

)aq(OH)aq(NH234+使

JJ<第25頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

例題：在0.20L的0.50mol·L-1MgCl2溶液中加入等體積的0.10mol·L-1的氨水溶液，問有無Mg(OH)2沉淀生成？為了不使Mg(OH)2沉淀析出，至少應加入多少克NH4Cl(s)？(設加入NH4Cl(s)后體積不變)第26頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月cL

0.050mol)(NH

13o=-cL

0.25mol)Mg(

)1(

12o=-+xxx0.050

)Lmol/(1--平衡濃度0

00.050

)Lmol/(1-初始濃度解：14Lmol109.5)OH(---×=c4105.9-×=x)aq(OH)aq(NH

)l(OH)aq(NH423++-+532108.1)NH(050.0-×==-xx第27頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月112108.1)Mg(OH)(×=-沉淀析出。所以有，2Mg(OH)

J>第28頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月o

c≈0.050≈66o6

105.4

105.4

105.4050.0

)L(mol/1c××+×-----平衡濃度25.0101.5)Mg()(Mg(OH))＜OH(1222-+-×=ccMg(OH)

)2(2J＜沉淀析出，為了不使423(aq)OH

(aq)NH

O(l)H

(aq)NH++-+第29頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月016.0)108.1(101.52512=××=--0.050

0.25

)Lmol/(1-y平衡濃度此題也可以用雙平衡求解：)l(O2H)aq(2NH)aq(Mg

)aq(2NH(s)Mg(OH)23242+++++[])(NH)Mg(OH)(

)}NH({)}NH({)}Mg({23224232==++ccc{c(OH－)}2{c(OH－)}2第30頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月PbSBi2S3CuSCdSSb2S3SnS2As2S3HgS2.金屬硫化物第31頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月難溶金屬硫化物在酸中的沉淀-溶解平衡：難溶金屬硫化物的多相離子平衡：+-+22(aq)S(aq)M

MS(s)：強堿++----222(aq)OH

(aq)HS

O(l)H(aq)S

S--++++22(aq)HS(aq)OH

(aq)M

O(l)HMS(s)=--+2)}HS()}{OH()}{M({ccc++++22S(aq)H(aq)M

(aq)2HMS(s)=--+22222+spa)S()S()}H()}SH()}M(

cc{c{c{cK或=2a22a1spspa)SH(S)H()MS(

KKKK—在酸中的溶度積常數(shù)spaK第32頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

例題：25℃下,于0.010mol·L-1FeSO4溶液中通入H2S(g),使其成為飽和溶液(c(H2S)=0.10mol·L-1)。用HCl調節(jié)pH值，使c(HCl)=0.30mol·L-1

。試判斷能否有FeS生成。011.0)30.0(10.001.0)}(H{S)}(H)}{Fe

({2222cccJ=×==++S(aq)H(aq)Fe

(aq)H2FeS(s)22++++解：600

spaK=沉淀生成。無FeS

spaKJ<

spaK越大,硫化物越易溶。第33頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月稀HClHAcMnSCdSPbSCuSAg2SHgS濃HCl王水ZnSFeS第34頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

6.2.4配合物的生成對溶解度的影響

——沉淀的配位溶解c(Cd2+)c(S2－)c(Cd2+)c(S2－))aq(SH)aq(CdCl

(aq)Cl4)aq(2HCdS(s)224+++--+42224)}Cl({)}H({)}SH()}{

CdCl({ccccK=-+-fspa2a22a124fsp)SH()SH()

CdCl()

CdS(KKKKKK==-fspKKK=(aq)Cl(aq))Ag(NH

(aq)2NHAgCl(s)233-+++(aq)AgI

(aq)IAgI(s)2--+第35頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3103.00-×=7101067.1108×.1-××=1123oL2.0molL0.20)mol1.8(O)HNH(--=+=c8.1=x

例題：室溫下，在1.0L氨水中溶解0.10mol固體的AgCl(s)，問氨水的濃度最小應為多少?(aq)Cl(aq))Ag(NH

(aq)2NHAgCl(s)233-+++解：32103.0010.010.0-×==×Kx23fsp))Ag(NH()AgCl(+=KKK第36頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月氧化—配位溶解：223)l(O4H2NO(g)3S(s))aq()3Cu(NO+++242O(l)4H3S(s)2NO(g)(aq)HgCl3H+++氧化還原溶解：36sp102.1)CuS(K×=-3)aq(8HNO3CuS(s)+，，，sp22)S(

S(s)

SKJJc<--HNO353sp104.6HgS)(K×=-3(aq)2HNO12HCl(aq)3HgS(s)++sp222242

)S(

S(s)

S)Hg(

HgCl

HgKJcc<--+-+使使?jié)釮Cl濃HNO3第37頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月沉淀溶解的方法：酸（堿或鹽）溶解氧化還原溶解配位溶解氧化—配位（王水）溶解第38頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

§6.3兩種沉淀之間的平衡6.3.2沉淀的轉化6.3.1分步沉淀第39頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1L溶液6.3.1分步沉淀實驗：第40頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月)}(I{(AgI)sp-=cK)}(Cl{(AgCl)sp-=cK)}(Ag{(AgI)2sp+=cK第41頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月分步沉淀的次序：①與的大小及沉淀的類型有關

沉淀類型相同，被沉淀離子濃度相同，

小者先沉淀，大者后沉淀；

沉淀類型不同，要通過計算確定。第42頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月先析出時當AgCl,)I(102.2)Cl(6--×>cc)(I102.2

6-×=c)(Ag)Ag(I2Cl1++<--cc也可能先析出時當AgCl,)I()Cl(-->>cc)I()(AgI)Cl()(AgClspsp--<cKcK)I(103.8108.1)I()(AgI)(AgCl)Cl(1710spsp-----××=>ccKKc②與被沉淀離子濃度有關第43頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：某溶液中含Cl－和