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1、溶解平衡及其計算沉淀–溶解平衡的移動及溶度積原理的應用掌握沉淀生成與溶解的條件、分步沉淀與轉化的原理,并進行相關計算;掌握介質酸度對沉淀–溶解平衡的影響,熟練判斷常見氫氧化物、硫化物的沉淀條件及金屬離子分離條件。理解氧化還原反應、配位反應對沉淀–溶解平衡的影響;理解同離子效應和鹽效應對沉淀–溶解平衡的影響。水溶液中的酸、堿平衡是均相反應;另一類重要的離子反應------難溶電解質在水中的溶解;沉淀溶解平衡:在含有難溶電解質固體的飽和溶液中,存在著該電解質與它溶解產(chǎn)生的離子之間的平衡,也稱多相離解平衡。難溶電解質:溶解度小于0.1g/100g水的物質。絕對不溶的物質是不存在的,
2、任何難溶的電解質,在水溶液中或多或少地有所溶解。例:AgCl在水中溶解度很小,但仍有微量AgCl溶于水而發(fā)生電離,生成的Ag+和Cl–進入溶液……溶解過程。當溶液中Ag+和Cl–增加到一定量時,其中一些Ag+和Cl–互相碰撞結合為AgCl,重新回到固體表面……沉淀。溶液中離子什么條件下能產(chǎn)生沉淀?沉淀在什么條件下能溶解?如果溶液中存在多種離子,怎樣才能使它們分別沉淀出來?在什么條件下沉淀可以相互轉化。沉淀–溶解平衡:當溶液中離子濃度(嚴格地應該是離子活度)不再改變,沉淀過程和溶解過程即達到平衡。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl–(aq)溶解沉淀由難溶電解質與其離子之間形成多
3、相平衡。1.溶度積原理當AgCl(s)Ag+(aq)+Cl–(aq)溶解沉淀達到沉淀–溶解平衡時,平衡常數(shù)表達式:Ksp=c(Ag+)·c(Cl–)Ksp為難溶電解質沉淀–溶解平衡常數(shù)––––––溶度積常數(shù),簡稱溶度積。溶度積常數(shù)多相平衡體系,平衡時:Ksp=c(Ba2+)?c(SO42–)Ksp大小與物質的溶解度有關。平衡狀態(tài)即為該溫度下此物質的飽和溶液。BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42–(aq)溶解沉淀溶度積常數(shù)對于一任意組成為AmBn形式的難溶電解質,在水溶液中有以下的平衡:溶解沉淀AmBn(s)mAn+(aq)+nBm–(aq)達到沉淀溶解平衡時,標準平衡常
4、數(shù)有下列一般的形式:Ksp(AmBn)={c(An+)}m·{c(Bm–)}n溶度積常數(shù)溶度積另一定義:在一定溫度下,難溶電解質的飽和溶液中,各離子濃度方次之積為一常數(shù)。Fe(OH)3(s)Fe3++3OH–溶度積表達式:Ksp[Fe(OH)3]={c(Fe3+)}·{c(OH–)}3溶度積常數(shù)溶度積應該是各離子活度方次之積,但在稀溶液中,可用離子濃度代替活度。決定因素:與物質的本性和溫度有關,而與離子濃度的改變無關。MgCO3BaCO3CaCO3ZnCO3PbCO3Ksp?3.5?10?85.1?10?92.8?10?91.4?10?117.4?10?14溶度積常數(shù)溶度積和
5、溶解度之間的換算溶解度(s):一定溫度下,1升難溶電解質飽和溶液中所含溶質的量,是濃度的一種形式。單位:g·L–1;mol·L–1。25oC,100克水中可溶解(克)ZnCl2432;PbCl20.99;HgS1.47?10–25易溶物:>1克/100克水微溶物:0.1~1克/100克水難溶物:<0.1克/100克水溶度積(Ksp)和溶解度(s)都代表物質的溶解能力。難溶電解質溶解后都以離子狀態(tài)存在于溶液中,溶度積和溶解度可以相互換算。sKsp相同點表示難溶電解質溶解能力的大小不同點濃度的一種形式平衡常數(shù)的一種形式單位g·L–1,mol·L–1無溶度積和溶解度之間的換算1–1
6、型:AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl–(aq)ssKsp=[Ag+][Cl–]=s21–2型:Ag2CrO4(s)=2Ag+(aq)+CrO42–(aq)2ssKsp=[Ag+]2[CrO42–]=(2s)2(s)溶度積和溶解度之間的換算溶解度:smol·L–1平衡濃度/molL–1:msnsAmBn(s)mAn+(aq)+nBm–(aq)溶度積和溶解度之間的換算近似處理:難溶電解質的離子在溶液中不發(fā)生任何化學反應;難溶電解質要一步完全電離;難溶電解質溶解度很小,飽和溶液極稀,近似認為飽和溶液的密度和純水一樣;難溶電解質的水合正、負離子不發(fā)生或很少發(fā)生羥基化和質子化作用。
7、溶度積和溶解度之間的換算例:AgCl25oC時溶解度為1.79?10–3g·L–1,求其溶度積常數(shù)。解:單位換算:AgCl摩爾質量為143.4g·mol–1,則AgCl的摩爾溶解度s(AgCl)為1.79?10–3g·L–1s(AgCl)=——————=1.24?10–5mol·L–1143.4g·mol–1Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl–)=1.56?10–10c(Ag+)=c(Cl–)=1.24?10–5mol·L–1溶度積和溶解度之間的換算例:Ag2CrO4在25oC時的Ksp?=9.