难溶强电解质的沉淀溶解平衡
目的与要求:
1、掌握难溶强电解质的沉淀溶解平衡及溶度积。
2、掌握溶度积与溶解度的关系。
3、熟悉溶度积规则,学会应用溶度积规则来判断沉淀的生成和溶解。
重点:难溶强电解质的沉淀溶解平衡及溶度积规则 难点:1、溶度积与离子积的区别与联系
2、应用溶度积规则来判断沉淀的生成和溶解
基本内容:
一、溶度积和溶度积规则
Question :在含有AgCl 固体的溶液中,是否存在Ag +和Cl -
离子??
Solution :AgCl (s )
Ag +(aq )+Cl -(aq )
[AgCl]
]
Cl ][Ag [-+=
K K sp = [Ag +][Cl -]
1、溶度积常数(solubility product constant ,K sp ) 任意A a B b 型难溶电解质: A a B b (s )
a A n+(aq )+bB m-(aq )
K sp = [A n+]a [ B m-]b
Exercises :写出Fe(OH)3、Ag 2CrO 4的K sp 表达式
Questions :n 298K 时,AgCl 的溶解度s = 1.33×10-5mol ·L -1,其溶度积K sp =?
o 298K 时,AgBr 的溶解度s = 7.33×10-7mol ·L -1,其溶度积K sp =? p 298K 时,Ag 2CrO 4的溶解度s = 6.54×10-5mol ·L -1,其溶度积K sp =?
结论:) 同类型的难溶电解质,溶度积K sp 愈大,溶解度s 也愈大
) 不同类型的难溶电解质,不能直接根据溶度积K sp 来比较其溶解度s
的大小
2、溶度积K sp 与溶解度s 的相互换算关系:
推导: AB 、AB 2(or A 2B )、AB 3型难溶电解质的溶度积K sp 与溶解度s 的关系
结论:
3、离子积(ion product,I p)I p = c(A n+)a ·c ( B m-)b Example:AgCl溶液的离子积表达式:I p = c(Ag+)·c(Cl-)
Ag2CrO4溶液的离子积表达式:I p = c(Ag+)2·c(CrO42-) Question:离子积I p与溶度积K sp有何区别??
Solution:
K sp I p
表达式
K sp = [A n+]a [ B m-]b
平衡态时,离子平衡浓
度幂次方的乘积
I p = c(A n+)a·c ( B m-)b
任意状态下,离子浓度
幂次方的乘积
T一定时,同一难
溶电解质
常数数值不恒定
结论:K sp是I p在平衡状态时的特例
Question:引入离子积I p的意义何在??
4、溶度积规则
)I p=K sp溶液为饱和溶液,处于沉淀-溶解动态平衡,既无沉淀析出,又无沉淀溶解;
)I p<K sp 溶液处于不饱和状态,溶液中无沉淀析出。
若继续加入难溶电解质,难溶电解质将不断溶解直至溶液饱和;
)I p>K sp 溶液处于过饱和状态,沉淀将从溶液中析出直至溶液饱和。
Question:如何判断沉淀的生成和溶解??
Solution:溶度积规则
二、沉淀平衡的移动
1、沉淀的生成
条件:I p>K sp
)加入沉淀剂
Example:P46 例3-17
)同离子效应
)盐效应
)分级沉淀(fractional precipitate):先达到I p>K sp状态的物质先沉淀2、沉淀的溶解
条件:I p<K sp
)生成弱电解质
Example:Mg(OH)2Mg2+ + 2OH-
+
2H+(2NH4+)
2H2O(2NH3·H2O)
)生成微溶的气体逸出
Example:CaCO3Ca2+ + CO32-
+
H+
HCO3- +H+H2CO3CO2↑+ H2O )发生氧化还原反应
Example:PbS Pb2-2-
S↓+ NO↑
)生成配离子
Example:AgCl Cl- + Ag+
+
2NH3
[Ag(NH3)2]+。