第六章-沉淀溶解平衡課件

第一節(jié)難溶電解質的沉淀溶解平衡第二節(jié)影響沉淀溶解平衡的因素第三節(jié)溶度積規(guī)則第四節(jié)沉淀溶解平衡的應用第六章沉淀溶解平衡千奇百怪的溶洞世界第一節(jié)難溶電解質的沉淀溶解平衡一、溶度積二、溶度積與溶解度一、溶度積難溶并非不溶，沒有絕對不溶的物質；通常把溶解度小于0.01g/100H2O的物質，稱為難溶物；難溶電解質在水中的溶解度雖小，但溶解的部分完全電離，溶液中不存在未電離的分子，所以也稱為難溶強電解質，或難溶鹽。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。

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)的多相離子平衡一、溶度積溶解沉淀

])/(SO42-][)/(Ba2+[)BaSO4(

=cccc可簡寫為：—溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。一般沉淀反應：(aq)mB(aq)nA

AnBm(S)n-m++mnnm)}(B{)}(A{)(AnBm-+=cc

[c(SO42-)](Ba2+)][)BaSO4(=c二、溶度積與溶解度

難溶電解質的溶解度是指在一定溫度下，1L難溶電解質的飽和溶液中難溶電解質溶解的量，用S表示，單位mol.L-1。溶度積與溶解度都反映難溶電解質溶解的難易，但兩者又有不同溶度積反映溶解作用進行的傾向，僅與溫度有關，而與離子濃度無關。

溶解度不僅與溫度有關，與離子濃度也有關。例：25oC，已知(Ag2CrO4)=1.1×10-12，求同溫下S(Ag2CrO4)/g·L-1。解：)aq(CrO(aq)2Ag

(s)CrOAg4422-++平衡濃度（mol.L-1）24242)}CrO({)}Ag({)CrOAg(-+=cc5312105.6

,4101.1--×==×xx42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg

331.7105.6----×=××=S

2x

x例：試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度。解：設AgCl的溶解度為S1mol.L-1，

Ag2CrO4的溶解度為S2mol.L-1S1S1同理2S2S2S1＜S2Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度

對同一類型的難溶電解質，溶度積越大，溶解度也越大；溶度積越小，溶解度也越小。AB型A2B或AB2型A3B或AB3型返回第二節(jié)影響沉淀溶解平衡的因素一、同離子效應二、鹽效應三、酸效應四、配位效應一、同離子效應

在難溶電解質的飽和溶液中，加入與難溶電解質具有相同離子的易溶強電解質，使難溶電解質的溶解度降低的現(xiàn)象，稱為同離子效應。例：計算298K時CaF2在水中和0.010mol.L-1Ca(NO3)2溶液中的溶解度解：（1）設CaF2在水中的溶解度為S1，S12S1（2）設CaF2在0.010mol.L-1Ca(NO3)2溶液中的溶解度為S20.010+S22S2一、同離子效應二、鹽效應因加入與難溶電解質具有不同離子的易溶強電解質而使難溶電解質溶解度增大的效應叫鹽效應。實質：難溶電解質中加入強電解質后，因為溶液中離子濃度增大，使離子間相互作用力增強，難溶電解質所生成的離子間相互接觸機會減少，沉淀過程變得困難，此刻的沉淀速率小于溶解速率，原平衡破壞，必須加快溶解才能達到新的平衡，故使難溶電解質的溶解度增大。

注意：如果加入具有相同離子的強電解質時，會同時出現(xiàn)同離子效應和鹽效應。三、酸效應

溶液的酸度對沉淀溶解度的影響稱為酸效應。對于Na2SO4、AgCl等強酸鹽沉淀，酸效應對其溶解度的影響最?。粚τ贑aCO3，CaC2O4等弱酸鹽沉淀，在其飽和溶液中加入酸，鹽的溶解度會顯著增加。例如，在CaC2O4飽和溶液中加入酸，由于CaC2O4存在下列多相平衡：四、配位效應

在沉淀平衡體系中，若加入適當?shù)呐浜蟿?，被沉淀的離子與配合劑發(fā)生配合反應，也會使沉淀平衡朝著沉淀溶解方向移動。使難溶電解質溶解度增大。這種因加入配合劑使沉淀溶解度改變的作用稱為配位效應。返回第三節(jié)溶度積規(guī)則離子積：一個已經(jīng)達到平衡的多相體系，當改變溶液的離子濃度時，平衡就會發(fā)生移動，我們將某溶液中離子濃度的方次數(shù)的乘積，稱為離子積，用Q表示。離子積表達式一、溶度積規(guī)則一、溶度積規(guī)則過飽和溶液，析出沉淀飽和溶液，平衡狀態(tài)不飽和溶液，沉淀溶解例題：25℃時，晴綸纖維生產(chǎn)的某種溶液中為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？一、溶度積規(guī)則二、溶度積規(guī)則的應用沉淀的生成分步沉淀沉淀的溶解沉淀的轉化完全沉淀：沒有絕對不溶的物質，當析出沉淀后，總有一部分殘留在溶液中，當溶液中這種物質的離子濃度小于10-5mol/L時，認為已經(jīng)沉淀完全。

在難溶電解質溶液中，若，將會有沉淀生成，這是產(chǎn)生沉淀的必要條件。沉淀的生成選擇適當沉淀劑，使沉淀物的溶解度盡可能小。如：沉淀Ag+，可用NaCl

作沉淀劑，因為它的溶度積小。加入適當過量沉淀劑，利用同離子效應，使沉淀完全，一般過量10%--20%?？刂迫芤簆H值，對于生成難溶氫氧化物或硫化物的反應，必須控制溶液的pH值。完全沉淀例：在5mL濃度為0.002mol/L

Na2SO4溶液中，加入5mL濃度為0.02mol/LBaCl2溶液，計算硫酸根離子是否沉淀完全。

解：混合后由于稀釋，所以有沉淀生成。由于所以鋇離子過量

設硫酸根離子在溶液中殘留濃度為xmol/L,0.009+xx可以認為硫酸根離子完全沉淀。

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：Fe3+沉淀完全pH=2.82Ni2+開始沉淀pH=6.85可將pH值控制在2.82~6.85

之間AgNO3滴加到同濃度I-、Cl-離子的溶液中，先生成AgI↓，后生成AgCl↓，這種由于難溶電解質的溶解度不同，而先后沉淀的現(xiàn)象，稱為分步沉淀，或分級沉淀。例：0.01mol/LKI和KCl溶液中逐滴加入AgNO3，利用溶度積公式計算Cl-

和I-

的沉淀順序，能否用分步沉淀將兩者分離？分步沉淀解：c(Ag+)AgI＞KΘsp

(AgI)/c(I-)=9.3×10-17/0.01=9.3×10-15(mol/L)c(Ag+)AgCl＞KΘsp(AgCl)/c(Cl-)=1.8×10-10/0.01=1.8×10-8(mol/L)當AgCl開始沉淀時,溶液中的I-濃度是多少?如果不考慮加入試劑所引起的體積變化,Ag+濃度為1.8×10-8mol/L，則：c(I-)=KΘsp(AgI)/c(Ag+)=9.3×10-17/1.8×10-8

=5.2×10-9(mol/L)當AgCl開始沉淀，I-已沉淀完全，可分步沉淀。

只有對同一類型的難溶電解質，且被沉淀的離子濃度相同或相近時，逐滴加入沉淀劑，才可斷定溶度積小的先沉淀，溶度積大的后沉淀；如果難溶電解質類型不同，或被沉淀離子的濃度不同，沉淀的順序必須通過計算才能確定。分步沉淀

據(jù)溶度積規(guī)則，在難溶電解質的溶液中，如果，就有可能使難溶電解質溶解，常用的方法有下列幾種：利用酸堿反應沉淀的溶解(aq)Cl(aq))Ag(NH

(aq)2NHAgCl(s)233-+++利用配合反應沉淀的溶解加入氧化劑或還原劑，與溶液中某一離子發(fā)生氧化還原反應，以降低其離子濃度。例如：由于HNO３將S2-氧化為S，S2-濃度下降，，CuS溶解。利用氧化還原反應沉淀的溶解在實踐中，人們常根據(jù)需要，在一種多相體系中，加入某種