难溶电解质的沉淀溶解

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1、第五节难溶电解质的沉淀溶解平衡在强电解质中，有一类在水中溶解度(solubility)较小，但它们在水中溶解的部分是全部解离的，例如AgCl、CaCO3、PbS等称为难溶强电解质。难溶通常是指在25℃时溶解度小于0.01g/100g(H2O)，但上述界限也不是绝对的，例如PbCl2(s)的溶解度常温下为0.675g/100g(H2O)，远大于上述标准，但由于PbCl2的摩尔质量较大，其饱和时的物质的量浓度很小，故也属于难溶强电解质。一.溶度积和溶度积规则㈠溶度积平衡时，由于［CaCO3(s)］是常数，可并入常数项，得Ksp=[Ca2+][CO32-]Ksp称为溶度积常数(solub

2、ilityproductconstant)*，简称溶度积(solubilityproduct)。上式表明：在一定温度下，难溶强电解质的饱和溶液中离子浓度幂之乘积为一常数。严格地说，溶度积应以离子活度幂之乘积来表示，但在稀溶液中，离子强度很小，活度系数趋近于1，故c＝a，通常就可用浓度代替活度。在溶度积表达式中，离子的浓度的单位是mol·L-1。一些难溶强电解质的Ksp值列于附录中，它反映了难溶强电解质在水中的溶解能力。*这里采用了简便方法，应该是标准溶度积常数Ksp，单位为一。Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO43-(aq)Ksp＝[Ca2+]3[PO43-]2从

3、上例可以得出，对于AaBb型的难溶强电解质AaBb(s)aAn+(aq)+bBm-(aq)Ksp＝[An+]a[Bm-]b式中an=bm，对于任何类型的难溶强电解质，都可用上述的通式来表示。一般情况下，溶度积和溶解度都可表示难溶强电解质在水中的溶解能力的大小。对于相同类型的难溶强电解质，其溶度积的大小，反映了难溶强电解质溶解能力的大小，Ksp越大，溶解度(S)越大；Ksp越小，该难溶强电解质越难溶解。例如Ksp(AgCl)=1.77×10-10，Ksp(AgI)=8.52×10-17，则一定有S(AgCl)＞S(AgI)。但难溶强电解质的类型不同时，如AgCl和Ag2CrO4，则不

4、能说Ksp越大，S越大。只能通过计算来比较。对于AaBb型难溶强电解质的溶解度S，可通过其溶度积Ksp来计算。设沉淀平衡时AaBb(s)的溶解度为S，则有如下关系：AaBb(s)-aAn+＋bBm平衡时SaSbSKsp＝[An+]a[Bm-]b＝(aS)a·(bS)b式中，溶解度的单位必须用mol·L-1表示。对于AB型难溶强电解质，如AgCl，Ksp=S2对于A2B、AB2型难溶强电解质，如Ag2CrO4、Mg(OH)2，则Ksp=4S3。式(4-2)是难溶强电解质溶度积和溶解度相互转换的计算公式，据此可以由溶解度求算溶度积，也可以由溶度积求算溶解度。1.难溶强电解质的溶解度和

5、溶度积是可以通过公式进行转换计算的；2.对于同类型（a＋b相同）的难溶强电解质，溶解度愈大，溶度积也愈大；3.对于不同类型（a＋b不相同）的难溶强电解质，不能直接根据溶度积来比较溶解度的大小，必须通过计算进行判断。㈡溶度积规则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。IP为离子积，离子浓度幂的乘积。对某一溶液，IP和Ksp数值的大小，有三种情况。一、IP＝Ksp表示溶液饱和，这时溶液中的沉淀与溶解达到动态平衡，既无沉淀析出又无沉淀溶解。二、IP＜Ksp表示溶液不饱和，溶液无沉淀析出，若加入难溶强电解质，则会继续溶解。三、IP＞Ksp表示溶液过饱和，溶液会有沉淀析出。

6、以上称为溶度积规则，它是判断沉淀生成和溶解的依据，也是难溶强电解质溶解沉淀平衡移动规律的总结。二.沉淀平衡的移动㈠沉淀的生成根据溶度积规则可知，要使沉淀自溶液中析出，必须增大溶液中有关离子的浓度，使难溶强电解质的离子积大于溶度积，即IP＞Ksp时，则会生成沉淀。同离子效应：因加入含有共同离子的强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的效应；盐效应：因加入强电解质增大了离子强度而使沉淀溶解度略微增大的效应。同离子效应与盐效应相反，但前者比后者显著得多，当有两种效应时，可忽略盐效应的影响。㈡分级沉淀如果在溶液中有两种以上的离子可与同一试剂反应产生沉淀，首先析出的是离子积最先达到溶度积的化合

7、物。这种按先后顺序沉淀的现象，叫做分级沉淀例如在含有同浓度的I-和Cl-的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，最先看到淡黄色AgI沉淀，至加到一定量AgNO3溶液后，才生成白色AgCl沉淀，通过下面的例子可以说明最先达到溶度积的I-首先沉淀。㈢沉淀转化在实际工作中，常常需要将沉淀从一种形式转化为另一种形式，例如锅炉中锅垢含有CaSO4不易去除，可以用Na2CO3处理，使其转化为易溶于酸的沉淀，易于清除。CaSO4(s)＋Na2CO3＝CaCO3(s)＋Na2SO4这种把一