沉淀溶解平衡与溶度积规则
1-2型:
Ag2CrO4 (s) = 2 Ag+ (aq) + CrO42- (aq)
2S
S
Ksp = [Ag+]2[CrO42-] = (2s)2(s)
S
3
Ksp 4
另外要注意: 对于同种类型化合物而言, Ksp ,
S 。 但对于不同种类型化合物之间,不能
根据Ksp来比较S的大小。
4、溶度积规则
2、难溶物质的沉淀与溶解平衡 • (1)溶解过程:固体中的离子受极性
水分子的吸引和碰撞,离开固体表面扩 散到溶液中成为自由运动的水合离子的 过程。表面积越大,溶解度越大
V溶解=k1P
• (2)沉淀过程:溶液中不断运动的离 子与固体碰撞,又被吸引到固体表面重 新析出的过程。 • V沉淀=k2P[离子]
AgCl, [Ag+] AgCl= (Ksp(AgCl )/ [Cl–] ) = (1.76 × 10–10 / 0.010) = 1.8 × 10–8 mol/L
Ag2CrO4, [Ag+]
= (Ksp(Ag2CrO4 )/ [CrO42-] )0.5
Ag2CrO4
= (2.0× 10–12 / 0.010)0.5 = 1.4 × 10–5 mol/L
5、分级沉淀
• 分级沉淀:在混合离子的溶液中加入沉淀剂时, 溶液中离子沉淀有先后的现象称为分级沉淀。
• 离子沉淀顺序:何种离子先沉淀,何种离子后沉 淀。
离子开始沉淀时,所需沉淀剂浓度小者先沉淀。
离子开始沉淀时,所需沉淀剂浓度大者后沉淀。
• 第二种离子开始沉淀时,第一种离子是否沉淀完 全:残余量小于等于0.1%
•
[Cl-]
=
K s 10 1.4 10 -5
• = 1.3×10−5(mol/L)
• 计算结果表明,当溶液中开始 形成Ag2 CrO4沉淀时,Cl- 已 经接近沉淀完全了(在定量分
析中,溶液中离子浓度小于
10−5~10−6 mol/L 即认为已沉 淀完全)。
例如:铬酸钾指示剂法(Mohr法,莫尔法)
原理——分级沉淀
K 2CrO4为指示剂 SP前:Ag Cl AgCl (白色) Ksp 1.81010
SP:2 Ag CrO42 Ag2CrO4 (砖红色) Ksp 2.0 1012
例:用AgNO3溶液来沉淀Cl– 和CrO42-(浓度均为 0.010 mol/dm3),开始沉淀时所需[Ag+]分别是:
(3)沉淀与溶解平衡:在一定温度下, 当溶解速度等于沉淀速度时,未溶解的 固体与溶液中的离子之间达到了动态平 衡,该平衡称为沉淀溶解平衡。 k1P=k2P[离子] • 即浓度乘积为一常数。
(4)溶度积原理:在一定温度下,当 难溶化合物的沉淀溶解达到平衡时, 溶液中离子浓度自乘之积是一常数, 这一规律称为溶度积原理。该常数称 为溶度积常数,用Ksp表示。
溶度积规则是判断某溶液中有无沉淀生成 或沉淀能否溶解的标准。为此需要引入 离子积的概念。
• (1)离子积 • 所谓离子积,是指在一定温度下,难溶
电解质任意状态时,溶液中离子浓度幂 的乘积,用符号Q表示。例如
Q 与 Ksp 的关系: 溶度积规则
1、 Q = Ksp,平衡状态 2 、 Q > Ksp,析出沉淀 3 、 Q < Ksp,沉淀溶解
• 对于任一难溶电解质AmBn,在一 定温度下达到平衡时:
• AmBn(s) mAn+ + nBm− • 则 Ksp ═ [An+]m[Bm−]n
3. 溶度积与溶解度
1-1型:
AgCl (s) = Ag+ (aq) + Cl- (aq)
S
S
Ksp = [Ag+] [Cl-] = S2
S Ksp
6、沉淀的转化
• 沉淀转化现象:在含有沉淀的溶液中, 加入适当的试剂,与某一离子结合, 使沉淀转化为另一种难溶化合物的现 象叫沉淀转化现象。
•
沉淀转化的条件:
[加入离子] [生成离子]
K sp生成沉淀 K sp被溶解沉淀
• 沉淀转化平衡的条件:[加入离子] [生成离子]
K sp生成沉淀 K sp被溶解沉淀
反而是Ksp大的AgCl先沉淀。 说明,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。
• 计算结果表明,沉淀Cl-所需Ag+浓度 (1.8×10−8 mol/L)比沉淀CrO42−所 需Ag+浓度(1.4×10−5mol/L)小得多, 因此先出现AgCl沉淀。
• 当溶液中开始形成Ag2 CrO4沉淀时 所需Ag+浓度必须大于 1.4×10−5mol/L,此时Cl- 浓度为