无机与分析化学第八章1沉淀溶解平衡

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1、第八章（1）沉淀溶解平衡Precipitationsolubilityequilibrium第一节溶度积第二节沉淀的生成第三节分步沉淀和沉淀的转化第四节沉淀的溶解沉淀的生成与溶解一般可用溶解度的大小来衡量物质在水中溶解能力的大小.物质溶解度(g/100g水)易溶物>0.1微溶物0.01~0.1难溶物<0.01沉淀的生成与溶解对难溶物来说,在它的饱和溶液中存在多相离子平衡.Ba2+SO42-一定T时:溶解溶解BaSO4(s)BaSO4(aq)Ba2+(aq)+SO42-(aq)沉淀沉淀§3-1溶度积一、溶度积常数BaSO4(s)BaSO4(aq)全部电离Ba2+(aq)+

2、SO42-(aq)平衡时Ksp=[Ba2+][SO42-]Ksp称为溶度积常数,简称溶度积(solubilityproduct).表示一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂的乘积为一常数。Ba2++SO42-BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)简写为BaSO4(s)设AmBn(s)mAn++nBm-Ksp=[An+]m[Bm-]n一、溶度积常数二、溶度积和溶解度的相互换算例3-1已知298K时,BaSO4的Ksp=1.0710-10,Ag2CrO4的Ksp=1.1210-12,试比较二者溶解度S的大小。解：BaSO4(s)Ba2++SO42-平衡浓度

3、/mol·L-1SSKsp=[Ba2+][SO42-]=S2Ag2CrO4(s)2Ag++CrO42-平衡浓度/mol·L-12SSKsp=[Ag+]2[CrO42-]=(2S)2·S=4S3结论相同类型，Ksp,S.不同类型,不能用Ksp判断S的大小.二、溶度积和溶解度的相互换算有Ksp=[An+]m·[Bm-]n离子强度很小难溶强电解质可忽略副反应适用条件=[mS]m·[nS]n=mm·nn·Sm+n一定温度下，其溶解度为Smol·L-1（近似公式）设AmBn(s)mAn++nBm-二、溶度积和溶解度的相互换算CuS(s)Cu2++S2-Cu2++H2OCu(OH)+

4、+H+S2-+H2OHS-+OH-如：Fe(OH)3(s)Fe(OH)2++OH-K1Fe(OH)2+Fe(OH)2++OH-K2Fe(OH)2+Fe3++OH-K3＋)Fe(OH)3Fe3++3OH-KspKsp=K1·K2·K3[Fe3+]:[OH-]≠1:3二、溶度积和溶解度的相互换算三、溶度积规则c任意浓度2．溶度积规则IP=Ksp饱和溶液平衡状态IPKsp过饱和溶液平衡沉淀析出1．离子积IP(ionproduct)AmBn(s)mAn++nBm-⒊溶度积规则的使用条件⑴>10-5g·ml-1固体，才有浑浊现象。⑵溶液呈过饱和状态时

5、，沉淀难于生成。⑶避免沉淀剂过量如：Hg2++2I-＝HgI2↓(桔红)HgI2+2I-＝HgI42-(无色)⑷避免副反应如：CO32-+H2OHCO3-+OH-S2-+H2OHS-+OH-四、同离子效应和盐效应⒈同离子效应PbI2饱和溶液+KI(aq)→黄↓在难溶电解质溶液中加入含有共同离子的易溶强电解质，使难溶电解质溶解度降低的现象。例3-2已知BaSO4的Ksp=1.07×10-10，求298K时，BaSO4在0.0100mol·L-1的K2SO4溶液中的溶解度。并与在纯水中的溶解度(例3-1)作比较。解：设溶解度为xmol·L-1平衡浓度/mol·L-1x0.0100+x

6、BaSO4(s)Ba2++SO42-Ksp=[Ba2+][SO42-]=x·(0.0100+x)∵0.0100+x≈0.0100溶液中离子浓度≦10-6mol·L-1,沉淀完全。结论纯水中：上述PbI2(加KI)沉淀中继续加过量KI(s)→溶解PbI2+2I-＝[PbI4]2-含同离子的沉淀剂不能过量太多沉淀剂过量20﹪～30﹪即可。同离子效应盐效应在难溶电解质饱和溶液中加入不含相同离子的强电解质，将使难溶电解质的溶解度略为增大的现象。AB(s)A++B-离子浓度较高时：Ksp=[A+][B-]I↑，＜1，IP＜Ksp平衡§3-2沉淀的生成IP>Ksp一、加入沉淀剂例3-3在2

7、0ml0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入20ml0.020mol·L-1BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生成？并判断SO42-离子是否沉淀完全？已知BaSO4的Ksp=1.07×10-10.解:（1）∴有BaSO4沉淀生成即1.07×10-10≈0.0090x∴x=[SO42-]≈1.2×10-8mol·L-1⑵设平衡时[SO42-]=xmol·L-1沉淀完全是指离子残留量≤10-5mol·L-1故加入BaCl2可使SO42-沉淀完全Ksp=[Ba2+][SO42