難溶電解質(zhì)的形成與溶解

難溶電解質(zhì)的形成與溶解第一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五難溶電解質(zhì)(微溶電解質(zhì)):溶解度小于0.1g/100g難溶強(qiáng)電解質(zhì):已經(jīng)溶解全部解離成離子（一）溶度積常數(shù)(solubilityproduct，KSP)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp=[Ag+][Cl-]

Ksp—溶度積常數(shù)（簡稱溶度積）dissolutionprecipitation一、沉淀溶解平衡與溶度積多相平衡第二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五

通常把只含有一個相的系統(tǒng)稱為均相系統(tǒng)；含兩個或兩個以上相的系統(tǒng)稱為多相系統(tǒng)。

系統(tǒng)中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的均勻部分稱為相，相與相之間存在明顯的界面。相、均相、多相第三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五定義:在一定溫度下，難溶電解質(zhì)飽和溶液中離子濃度冪之乘積為一常數(shù)。說明：①飽和溶液②離子的濃度單位是mol·L-1。

AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp(AmBn)＝[An+]m[Bm-]n

通式:Ksp—溶度積常數(shù)第四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五

在一定的溫度和壓力下，某物質(zhì)在一定量的溶劑中沉淀與溶解達(dá)到平衡時所溶解的最大量。飽和溶液溶解度Solubility第五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五

溶度積溶解度沉淀平衡，飽和溶液沉淀平衡，飽和溶液離子濃度冪之積分子濃度平衡常數(shù)，飽和溶液的濃度，只與溫度有關(guān)受平衡移動的影響一定條件下可以相互換算

（二）溶度積和溶解度的關(guān)系第六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五溶度積和溶解度的換算AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)平衡時(mol·L-1)

S

mS

nSKsp＝[An+]m[Bm-]n＝(mS)m·(nS)n

第七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五公式說明：①適用無副反應(yīng)的難溶強(qiáng)電解質(zhì)②S單位：mol·L-1③換算公式僅適用于單一難溶強(qiáng)電解質(zhì)在純水中的情況④同種類型電解質(zhì)，Ksp越大，S越大；不同種類型需由Ksp計(jì)算比較S大小

第八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五類型電解質(zhì)KspSABAgCl1.77×10-101.33×10-5A2BAg2CrO41.12×10-126.54×10-5AB2Mg(OH)25.61×10-121.12×10-4如：第九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五思考題：PbI2和PbSO4的Ksp值非常接近，兩者飽和溶液中的[Pb2+]是否也非常接近，通過計(jì)算說明。Ksp(PbI2)=9.8

×10-9Ksp(PbSO4)=2.53×10-8第十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五二、影響難溶電解質(zhì)溶解度的因素溫度的影響（對Ksp）～不詳細(xì)討論同離子效應(yīng)：使溶解度大大降低鹽效應(yīng)：使溶解度略有增大有同離子效應(yīng)存在時，鹽效應(yīng)可忽略不計(jì)第十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五同離子效應(yīng)Commonioneffect

Thesolubilityofaprecipitate

decreaseswhenitisplacedinasolutioncontainingoneofitsions.沉淀反應(yīng)平衡后，如果向溶液中加入含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，沉淀的溶解度減小第十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五e.g.BaSO4(s)Ba2++SO42-Na2SO4

2Na++SO42-

Inpurewater,S=1.0×10-5mol·L-1

whereasin0.1mol·L-1SO42-,S=1.1×10-9mol·L-1

第十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五鹽效應(yīng)

salteffect在大量強(qiáng)電解質(zhì)存在下，難溶電解質(zhì)的溶解度增大

ISThesolubilityofaprecipitateincreaseswhenitisplacedinasolutioncontainingstrongelectrolyte.第十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五三．沉淀平衡的移動(一)離子積Q離子積Q（IonProduct）:表示任意條件下，難溶電解質(zhì)溶液中離子濃度冪的乘積。如：Mg(OH)2

溶液中

Q

=C(Mg2+)·C2(OH-)

－任意狀態(tài)下

KSP

=[Mg2+][OH-]2

－平衡狀態(tài)下第十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五

Q與Ksp的異同：①兩者表達(dá)式相似：離子濃度冪的乘積。②其含義不同：Q

是一任意值；Ksp

為一定溫度下飽和溶液（達(dá)溶解—沉淀平衡時)的一個常數(shù)；③兩者相關(guān)聯(lián)系，通過比較Q和Ksp可以判斷溶液中的沉淀生成情況第十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五溶度積規(guī)則：內(nèi)容:①Q(mào)=Ksp

飽和，達(dá)平衡，無沉淀；②Q<Ksp

不飽和,無沉淀生成或沉淀溶解；③Q>Ksp

過飽和,產(chǎn)生沉淀。由此，可判斷沉淀的生成和溶解。沉淀生成:①判斷依據(jù)：Q>Ksp

則有沉淀生成②方法步驟:計(jì)算有關(guān)離子濃度;求Q;Q與Ksp比較,

判斷第十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五條件：Q>Ksp方法：1.加入沉淀劑2.同離子效應(yīng)3.調(diào)節(jié)溶液的pH值4.分級沉淀（二）沉淀的生成第十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五1.加入沉淀劑【例】已知Ksp(CaCO3)=3.36×10-9。(1)將0.020mol·L-1CaCl2溶液10mL與等體積同濃度的Na2CO3溶液相混合(忽略體積的變化)，判斷是否有CaCO3沉淀生成；(2)已知碳酸的Ka2=4.68×10-11，在0.1mol·L-1CaCl2溶液中通入CO2氣體至飽和，有無CaCO3沉淀生成？第十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五【解】

(1)c(Ca2+)＝0.010mol·L-1，

c(CO32-)＝0.010mol·L-1Q=c(Ca2+)c(CO32-)

＝(1.0×10-2)(1.0×10-2)

＝1.0×10-4＞Ksp(CaCO3)因此溶液中有CaCO3沉淀析出。第二十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五(2)飽和CO2水溶液中主要為H2CO3，二元酸的酸根濃度在數(shù)值上近似等于其Ka2c(CO32-)≈Ka2＝4.68×10-11(mol·L-1)Q=c(Ca2+)c(CO32-)=0.1×4.68×10-11=4.68×10-12＜Ksp(CaCO3)

因此不會有CaCO3沉淀析出第二十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五3.控制pH值【例】

已知Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，計(jì)算欲使0.0100mol·L-1的Fe3+開始生成Fe(OH)3沉淀及沉淀完全（通常指[Fe3+]≤1.00×10-5mol·L-1）時溶液的pH。第二十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五【解】

Fe(OH)3(s)Fe3++3OH-

Ksp＝[Fe3+][OH-]3⑴開始沉淀所需[OH-]的最低濃度pOH=12.19pH=1.81第二十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五⑵沉淀完全時[Fe3+]≤1.00×10-5mol·L-1pH=14﹣(12﹣lg6.53)=2.81

1.812.81FeCl3Fe（OH）3第二十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五4.分步沉淀(fractionalprecipitateion)

如果在溶液中有兩種以上的離子可與同一試劑反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，首先析出的是離子積最先達(dá)到溶度積的化合物。這種按先后順序沉淀的現(xiàn)象，叫做分步沉淀。作用：分離混合離子首先析出的是不是溶度積最小的化合物？第二十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五【例3-16】已知Ksp(AgCl)=1.77×10-10、Ksp(AgI)=8.51×10-17，在含有0.010mol·L-1[I-]和0.010mol·L-1[Cl-]的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液時，哪種離子最先沉淀？當(dāng)?shù)诙N離子開始沉淀時，溶液中第一種離子的濃度是多少？（忽略體積變化）。第二十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五Ksp(AgI)=[Ag+][I-]Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]【解】開始生成AgI沉淀所需的Ag+濃度為：開始生成AgCl沉淀所需的Ag+濃度為：沉淀I-所需[Ag+]比沉淀Cl-所需[Ag+]少得多故AgI先沉淀。

第二十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五當(dāng)AgCl剛開始沉淀時，[Ag+]=1.77×10-8mol.L-1，此時溶液中剩余[I-]為：8.51×10-15<[Ag+]<1.77×10-8mol·L-1

使I-沉淀而Cl-不沉淀：

AgI已沉淀完全

第二十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五（三）沉淀的溶解條件：Q＜Ksp

方法：1.生成難解離的物質(zhì)2.利用氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解第二十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五1.生成難解離的物質(zhì)

金屬氫氧化物沉淀的溶解c(OH-)使Q＜Ksp沉淀溶解

第三十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五1.生成難解離的物質(zhì)碳酸鹽沉淀的溶解

c(CO32-)

使Q＜Ksp，沉淀溶解

第三十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五生成難解離的配離子

c(Ag+)

使Q＜Ksp沉淀溶解

第三十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五配離子越穩(wěn)定，沉淀的溶解度越大則平衡朝生成配離子的方向移動反之，則向生成沉淀的方向移動第三十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五金屬硫化物沉淀的溶解

c(S2-)使Q＜Ksp，沉淀溶解

Ksp較大的金屬硫化物，可以溶于HCl溶液中

第三十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五金屬硫化物沉淀的溶解

c(S2-)使Q＜Ksp，沉淀溶解

Ksp太小的金屬硫化物，不溶于鹽酸2.利用氧化還原反應(yīng)第三十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五一.酸和堿-酸堿理論二.酸堿平衡---pH的計(jì)算

Ka—酸的解離平衡常數(shù)

Kb—堿的解離平衡常數(shù)三.緩沖溶液---pH的計(jì)算四.難溶強(qiáng)電解質(zhì)的形成和溶解溶度積規(guī)則及其應(yīng)用

小結(jié)：平衡時：Ksp(AmBn)＝[An+]m[Bm-]n任意情況：Q

(AmBn)＝[c

(An+)]m[c

(Bm-)]n第三十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五練習(xí)：

1.下列敘述中正確的是（）

A.弱酸溶液越稀，其電離度越大，因而 溶液中c(H+)越大

B.在0.1mol.L-1的HCl、H2SO4、NaOH 和NH4Ac四種溶液中，c(H+)c(OH-) 相等

C.在HAc溶液中加入少許NaAc，會使 HAc的Ka和c(H+)都減小

D.將0.1mol.L-1HCl與0.1mol.L-1 NH3

.H2O等體積混合，溶液呈中性

第三十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期五2.0.1mol.L-1某酸溶液(Ka1=10-7,Ka2=10-13)，c(H+)接近于（）mol.L-1A.10–4B.5×10–5

C.3×10–4D.5×10–6

3.在中，c(H+)是H3PO4（）

A.二級電離產(chǎn)生的c(H+)B.一、二級電離產(chǎn)生的c(H+)之和

C.一級電離產(chǎn)生的c(H+)D.各級電離產(chǎn)生的c(H+)總和