化學(xué)沉淀溶解平衡

化學(xué)沉淀溶解平衡第1頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月３．３沉淀—溶解平衡溶解度（g/100gH20）

<0.010.01—0.1>0.1物質(zhì)的溶解性能難溶物微溶物易溶物3．１．1溶度積

1、溶度積常數(shù)（1）難溶電解質(zhì)中溶液中的行為（2）溶度積常數(shù)(AmBn(s)≒mAN++nBm-I表達(dá)式與意義

KS

=｛C(AN+)｝m｛C(Bm-)｝n第2頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月定義:一定溫度下，難溶電解質(zhì)飽和溶液中以化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的離子濃度的乘積為一常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。

II適用范圍:

溶度積僅適用于難溶的強(qiáng)電解質(zhì)：即：①溶解度小于0.01g/100g水

②溶解后全部以離子狀態(tài)存在，而溶液中沒有未離解的分子(MA)或離子對(duì)(M+A-)，也沒有顯著水解。第3頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月III特點(diǎn)濃度mol/L；溫度的函數(shù)，實(shí)際中近似298.15K

適用于難溶強(qiáng)電解質(zhì)液、也適用于難溶弱電解質(zhì)液（離子濃度）

KS反應(yīng)了物質(zhì)溶解能力的大小，但不同類型的物質(zhì)不能比較例AgCl(s)

AgBr(s)

AgI(s)Ag2CrO4(s)(298.15K)K1.8×10-105.0×10-138.3×10-171.1×10-12溶解度

1.3×10-57.1×10-79.1×10-96.5×10-5

（mol/L）第4頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月２、溶解度與溶度積的互換（１）溶解度“S”的意義例1：已知25℃時(shí)，AgCl的溶解度為1.92×10-3g/L，求Kθsp（AgCl）解：S=1.92×10-3/143.4=1.34×10-5mol/LAgCl（S）=Ag++Cl-

C平衡1.34×10-51.34×10-5

Ks（AgCl）=C(Ag+)C(Cl-)=1.34×10-5×1.34×10-5=1.80×10-10第5頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)溶解度與溶度積的互換例2：已知：Ksp（AgCl）=1.80×10-10，

Ksp（Ag2Cr

O4）=1.1×10-12，求溶解度。解：

AgCl（S）=

Ag++Cl-

C平衡SSKsp(AgCl)=S2=1.80×10-10

解得：S=1.34×10-5mol/L第6頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月AB型:×CθAg2CrO4（S）=2Ag++CrO42-

C平衡2SSKs(Ag2CrO4)=(2S)2×S=1.1×10-12解得：S=6.5×10-5mol/LAB2型：

×Cθ第7頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月AB3(A3B)型:

×Cθ第8頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月(3）上述關(guān)系式的局限性

I在純水中;II不適用于易水解的物質(zhì)（S=C簡(jiǎn)單

+C水解）

III不適用于難電離的物質(zhì)（S=C簡(jiǎn)單

+C分子）３．KS

判斷物質(zhì)的溶解能力的局限性不同類型的無法比較（前表例）第9頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月3、3、2溶度積規(guī)則１．溶度積規(guī)則Van’tHoff化學(xué)反應(yīng)等溫式:

△G=

△G

?

+RTlnJ

=RTln（J

/Kθ）

△GJ

與Kθ關(guān)系反應(yīng)自發(fā)性

=

0

J

=Kθ

平衡狀態(tài)

＜0J

＜Kθ

正反應(yīng)自發(fā)＞0J

＞Kθ

逆反應(yīng)自發(fā)第10頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于沉淀—溶解平衡：Kθ

–Ks,J

對(duì)于難溶強(qiáng)電解質(zhì)：AmBn(s)=mAn+(aq)+nBm-(aq)J(AmBn)=cm(An+)c

n(Bm-)

（任意狀態(tài)）“溶度積規(guī)則”：

J<Ks:正反應(yīng)自發(fā)，溶液未飽和，若有難溶電解質(zhì)，沉淀溶解；J=Ks:達(dá)平衡態(tài)（對(duì)應(yīng)“飽和溶液”）

J>Kspθ:逆反應(yīng)自發(fā)，沉淀生成。

根據(jù)“溶度積規(guī)則”可以討論沉淀的生成與溶解問題。第11頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2、溶度積規(guī)則的應(yīng)用（１）沉淀的生成原則：J>KS

例：向0.50L的0.10mol/L的氨水中加入等體積的0.50mol/L的MgCl2，問：（1）是否有Mg(OH)2的沉淀生成？（2）欲控制Mg(OH)2沉淀不產(chǎn)生，問至少需加入多少克固體NH4Cl（設(shè)加入固體NH4Cl后溶液體積不變）？第12頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月解：剛混合時(shí)：

c(Mg2+)=0.5/2=0.25mol/Lc(NH3)=0.10/2=0.05mol/Lc(OH-)=(cKb)1/2=9.5×10-4mol/lJ=c(Mg2+)c2(OH-)=0.25×（9.5×10-4

）2

=2.3×10-7查表：Ks(Mg(OH)2)=1.8×10-11J＞Ks，∴有Mg（OH）2沉淀生成。第13頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于第二問：方法1：加入固體NH4Cl，由于同離子效應(yīng)，使NH3·H2O=NH4++OH-

平衡向左移動(dòng)，從而減少[OH-],使J≤Ks根據(jù)Ks計(jì)算所允許C(OH-)max,C(OH-)≦{(KS/c(Mg2+)}1/2

=8.5×10-6mol/lc(NH4+)=Kbθ(c(NH3)/c(OH-)=0.11mol/l

W(NH4Cl)=0.11×1×53.5=5.9g第14頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月方法2：還可以理解為沉淀后加入NH4+，使平衡移動(dòng)。Mg(OH)2(S)+2NH4+=Mg2++2NH3·H2OK=c(Mg2+)c(NH3)2/c(NH4+)2

=c(Mg2+)c(NH3)2c(OH-)2/c(NH4+)2c(OH-)2

=Kspθ(Mg(OH)2)/{Kbθ(NH3)}2=5.6×10-2

解得：[NH4+]=0.11mol/L第15頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）沉淀的溶解I原則；II示例：III沉淀溶解的方法（3）沉淀之間的轉(zhuǎn)化（4）同離子效應(yīng)１）原理：２）示例：（P66例3、10）３）難溶電解質(zhì)的同離子效應(yīng)與弱電解質(zhì)同離子效應(yīng)的區(qū)別第16頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）鹽效應(yīng)１）實(shí)驗(yàn)事實(shí)２）原理３）應(yīng)用原則（6）分步沉淀１）原則：所需沉淀劑最少的最先沉淀２）示例：第17頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月例1：混合溶液中含Cl-、I-各0.010mol/l,問逐滴加AgNO3

溶液，Cl-、I-

哪一種離子先沉淀？可否用分別沉淀分離Cl-和I-解：AgX(s)=Ag+(aq)+X-(aq)

開始出現(xiàn)AgCl↓所需[Ag+]為：[Ag+]=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.7710-10/0.010=1.7710-8

mol.dm-3

開始出現(xiàn)AgI↓所需[Ag+]為：

[Ag+]=Ksp(AgI)/c(I-)

=8.5110-17/0.010=8.5110-15mol.dm-3AgI先沉淀分析出第18頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、溶度積規(guī)則在工程中的應(yīng)用

4、總結(jié)：第19頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月3、4配離子的離解平衡3、4、1配合物的基本概念１．實(shí)驗(yàn)事實(shí)2.配合物的組成例：[Cu(NH3)4]SO4

中心離子配位體外界

[內(nèi)界]第20頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月1)配離子可以是陰或陽離子

2)中心離子：簡(jiǎn)單陽離子，特別是過渡金屬離子，也有金屬原子。位于配離子的中心。

3)配體：位于中心離子周圍，可以是中性分子，也可以是負(fù)離子。其特點(diǎn)是配位原子含有孤對(duì)電子。能作為配位原子的元素主要有：N、O、C、S及鹵素等。

4)配位數(shù)：配合物中，配位原子的總數(shù)。

決定于中心離子和配位體的性質(zhì)，其電荷、體積、電子層結(jié)構(gòu)及它們之間相互影響，形成時(shí)的條件(T、C)第22頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月中心離子的電荷：

+1+2+3+4特征配位數(shù)：

24(或6)6(或4)6(或8)5)配離子的電荷配離子中離子電荷的代數(shù)和第23頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月３．配合物的書寫與命名（１）書寫原則：

配合物書寫：陽左陰右；配離子加[]

配離子書寫：中心離子（原子）配位體（中性分子配位體在左、陰離子在右；同類配體；復(fù)雜的在左、簡(jiǎn)單的在右；有機(jī)的在左、無機(jī)的在右，如是同類的以配位原子的元素符號(hào)先后順序排列）例：[Co(NH3)3(H2O)Cl2]Cl

[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3

第24頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（２）配位化合物的命名

服從一般無機(jī)化合物的命名原則。

如果化合物的負(fù)離子是一個(gè)簡(jiǎn)單離子，叫某“化”某；

如果化合物的負(fù)離子是一個(gè)復(fù)雜離子，叫某“酸”某。

配合物內(nèi)界命名次序?yàn)椋号湮粩?shù)(一、二、三、四)-配位體名稱-“合”(表示配位結(jié)合)-中心離子名稱-中心離子氧化數(shù)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)第25頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月[Co(NH3)6]Cl3

[Pt(NH3)4](OH)2氯化六氨合鈷(Ⅲ)氫氧化四氨合鉑(Ⅱ)

K2[PtCl6]

H2[PtCl6]六氯合鉑(Ⅳ)酸鉀六氯合鉑(Ⅳ)酸不止一種配體：先列陰離子，后列中性分子，若配體同是陰離子或中性分子，則按配位原子元素符號(hào)的英文字母次序排列。中間以"·"分開。第26頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月[Co(NH3)5(H2O)]Cl3氯化五氨·水合鈷(Ⅲ)Fe(CO)5五羰基合鐵Pt(NH3)2Cl2二氯·二氨合鉑(Ⅱ)第27頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、4、2配離子的離解平衡１.實(shí)驗(yàn)事實(shí)（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（在CuSO4

溶液中加入NaOHNa2S）

(2)結(jié)論：2.配離子的分步離解與離解平衡常數(shù)（不穩(wěn)定常數(shù)）(P69)第28頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月3.配離子的形成與穩(wěn)定常數(shù)（附表10）第29頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月總反應(yīng)式Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+

的相反過程，稱為配合物（配離子）的逐級(jí)離解

:第30頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月4.配離子的穩(wěn)定常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷配合物的穩(wěn)定性

(2)計(jì)算配合物溶液中有關(guān)離子的濃度例:計(jì)算0.20mol/lCuSO4與6.0mol/lNH3.H2O等體積混合后溶液中C(Cu2+)與C(NH3)各為多少?

解:4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+

平衡時(shí):2.60+4xx0.10-xmol/l

k穩(wěn)=C([Cu(NH3)4]2+)/C4(NH3)C(Cu2+)=(0.10-x)/(2.6+4x)4x=0.10/(2.6)4xx=c(Cu2+)=7.78x10-16(mol/dm3

)c([Cu(NH3)4]2+)=0.100mol/dm3

c(NH3)=2.6mol/dm3第32頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)沉淀向配離子的轉(zhuǎn)化的可能性（多重平衡原理）例AgClAgBrAgIKS1.77×10-105.35×10-138.51×10-17(25℃)[Ag(NH3)]+[Ag(S2O3)2]3-

[Ag(CN)