第一节
水环境中的沉淀溶解反应
3、相互结合的离子半径差别愈小，其离子化合物愈牢固， 即难溶解。 溶解度小于0.01克/100克水的物质叫做“难溶物” 地表水和沉积物的孔隙水中主要阴离子Cl-、SO2-4、HCO-3
还原条件下有H2S衍生的HS-与S2-，碳酸盐、氢氧化物、硫 化物难溶。
第一节
水环境中的沉淀溶解反应
一、氧化物和氢氧化物
金属氢氧化物沉淀有多种形态，它们在水环境中的行为差
别很大。氧化物可看成是氢氧化物脱水而成。金属氢氧化 物的沉淀溶解平衡可以用化学反应的通式表述：
Me (OH)n(s) ==== Me n+ + nOH¯ Ksp = [Me n+][OH–]n [Me n+]= Ksp/[OH–]n = Ksp[H+]n / Knw
pc = ( pKsp – npKw ) + npH （3-1）
第一节
水环境中的沉淀溶解反应
1、pc 与pH成直线关系，即在一定的pH的范围内， pH 越高，金属离子的浓度越低；
2、金属离子的价数就是浓度随pH变化的斜率，其中
lg[Men+] 与pH的关系，斜率分别为 -1、-2、-3。 Ag+、Hg+ 的斜率为 1； Ca2+ 、 Mg2+ 、 Fe2+ 、 Mn2+ 、 Zn2+ 、 Pb2+ 、 Cu2+ 、 Hg2+ 、 Ni2+ 、 Cd2+ 、 Co2+ 的斜率为 2； Al3+、Fe3+、Cr3+ 的斜率为 3； 3、当pc = 0时（-lg[Men+] = 0 即 [Men+] = 1 mol/L）， 直线在横轴上的pH值为截距 ， 用下式计算：
上边所讨论的并不能充分反映出溶解度，应该考虑OH-与 金属离子可进行配合，金属离子氧化物和氢氧化物的溶解 度:
MeT=[Mez+]+∑[Me（OH）nz-n]
第一节
水环境中的沉淀溶解反应
铅的各种形态与水体pH的关系以及所对应的浓度
(1) H2O ==== H+ + OH¯ (2) PbO(s) + 2H+ ==== Pb2+ + H2O (3) PbO(s) + H+ ==== PbOH + lgKw = -14 lg*Ks0 = 12.7 lg*Ks1 = 5.0
(4) PbO(s) + H2O ==== Pb (OH)20 lg Ks2 = -4.4 (5) PbO(s) + 2H2O ==== Pb (OH)3¯+ H+ lg*Ks3 = -15.4 lg[Pb2+] = 12.7 – 2pH ①
lg[PbOH +] = 5.0 – pH
lg[Pb (OH)20] = – 4.4
（不同文献的平衡常数有差异）
第一节
水环境中的沉淀溶解反应
水对许多物质有很强的溶解能力，是由于它有很高的介电常数， 1、水是强极性分子，对极性大的离子键化合物的溶解能力比极
性小的共价键化合物的溶解能力大。金属离子与SO42-之间为离
子键，在水中的溶解度远大于共价键的金属硫化物。
AgF（离子晶格）的溶解度大于 AgCl（共价键） 2、对离子键化合物来说，溶解度随着离子半径的增大和电价 的减少而增加，Na3PO4、 Na2SO4 、 Na2CO3均易溶 ，而 Ca3(PO 4)2 、 CaSO4 、 CaCO3均难溶 。
水环境中的沉淀溶解反应
1、金属离子在水中的沉淀溶解过程往往是一些非均相反
应，这些反应进行得缓慢，在动态环境中不易达到平衡。
2、热力学理论中所阐述的物相关系不一定与实际沉淀反 应完全一致。(沉淀可以进一步转化) 3、在实际中往往出现化合物的溶解量大于其溶解度的情 况，即存在过饱和现象。 4、固体溶解所产生的离子可能在溶液中进一步反应。 5、用于计算的平衡常数因测定条一节
水环境中的沉淀溶解反应
图中阴影所包围的区域为PbO(s)稳定存在的区域，
阴影以外的区域为溶解的铅形态，
[Pb(Ⅱ)T]=[Pb2+]+[ PbOH +]+[ Pb (OH)20]+[ Pb (OH)3¯]
第三章
第一节
水环境化学
水环境中的沉淀溶解反应
金属离子在水环境中的迁移与否，迁移能力的大小多和这 些离子的化合物在水中的沉淀和溶解反应紧密相关。在金属离 子中，溶解度小者，其在水中的迁移能力小，溶解度大者的迁 移能力大。
第一节
水环境中的沉淀溶解反应
在固—液平衡体系中，一般用溶度积来表征溶解度大小。
第三章 水环境化学
Chapter3. Aquatic Environmental Chemistry
从化学过程和原理方面阐明天然水中的各种化学平衡 问题和无机离子，特别是重金属离子，有机化合物等 在天然水中分布、迁移、转化和归宿规律.
第三章
水环境化学
第一节 水环境中的沉淀溶解反应 第二节 水环境中的配合反应 第三节 水环境中的氧化与还原反应 第四节水中胶体物质及其吸附作用 第五节 水中有机污染物的迁移转化
尽管在化学理论研究上，溶度积的获得具有严格的条件， 将
其用于解释天然水中各种化合物的沉淀溶解性质时存在一定 偏差， 但在水环境中各种无机化合物的溶解度或沉淀反应仍 遵守溶度积原则。 在用溶度积讨论无机化合物的沉淀溶解反应平衡，以及
这一反应对金属离子迁移、转化的具体影响时----------?
第一节 要注意的是：
pH = 14 – 1/n pKsp
第一节
水环境中的沉淀溶解反应
第一节
水环境中的沉淀溶解反应
1、从图中可看出各金属离子生成氢氧化物沉淀的先后。 2、金属离子的浓度已知，可知道该金属离子开始沉淀时的 pH值。
3、同价金属离子均有相同的斜率，靠右边斜线代表的金属 氢氧化物的溶解度大于靠左边的金属氢氧化物的溶解度。
②
③
lg[Pb (OH)3¯] = – 15.4 + pH
④
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水环境中的沉淀溶解反应
可见除[Pb (OH)20]与pH无关外，其余3种铅形态都与溶液
中H+离子浓度有关，Pb2+、PbOH +、Pb (OH)20和Pb(OH)3---对
数值作为pH值函数特征线的斜率分别为–2、–1、0和 +1， 将有关铅形态浓度的对数对 pH 作图，可得 Pb的溶解度与 pH的关系， 其中lg[Pb (OH)20]是一条与pH无关的水平线