无机及分析化学课件 第2章

《无机及分析化学课件 第2章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章沉淀反应在化工生产和化学实验中，常利用沉淀反应来进行物质的分离、提纯或鉴定。如：①向NaCl溶液中加入AgNO3产生白色的AgCl沉淀，用来鉴定Cl-②Ba2+与SO42-反应产生BaSO4，用于测定土壤中的硫③纯化生物大分子微溶化合物与其溶液之间能形成平衡，这种固相与液相间的平衡称为多相平衡。2.3.1沉淀为氢氧化物2.3.2沉淀为硫化物2.1微溶化合物的溶解度和溶度积2.1.1溶解度、固有溶解度和溶度积原理2.1.2溶度积和溶解度的关系2.1.3同离子效应2.1.4盐效应2.2沉淀的生成和溶解2.2.1沉淀的生成2.2.2分步沉淀2.2.3沉淀的

2、溶解2.2.4沉淀的转化2.3沉淀反应的某些应用则用溶解度s表示微溶化合物在水中受到水分子的作用而被拆开成为组成它的离子或分子的倾向。对于微溶化合物MA的饱和水溶液，存在下列平衡：表明固体MA的溶解部分以离子M+，A-或以分子MA（也可是离子对M+A-）状态存在。式中[MA(sq)]在一定温度下是常数，称为MA的分子溶解度或固有溶解度，用s0表示。2.1微溶化合物的溶解度和溶度积2.1.1溶解度、固有溶解度和溶度积原理注意：一般，对于微溶化合物MA的饱和溶液，只有当其浓度低而离解常数大时，s0可忽略，否则s0对溶解度的贡献必须计入。MA分子（或M+A-）在

3、水溶液中的离解平衡式为：（Kd为MA分子的离解常数）若γ0＝1，则：Kap是只随温度而变的热力学常数，称为活度积。Ksp是微溶化合物MA的溶度积常数，简称溶度积。溶度积原理是沉淀反应的基本原理。BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)其中：是沉淀溶解的速率是沉淀生成速率,S是晶体的表面积.一定温度时：即即当达到平衡时：，所以而是常数，用表示，则得到表明:在微溶化合物的饱和溶液中,组成沉淀的有关离子浓度的乘积,在一定温度下为常数,这个常数就称为溶度积常数或溶度积.(溶度积与温度有关,它代表物质溶解的能力)其中Kap为活度积常数，简称为活度积，一般

4、计算时，Ksp和Kap的差别可以忽略。在微溶化合物的饱和溶液中，若同时存在大量其他强电解质时，则以上公式应以离子活度来表示。以BaSO4为例：①时，溶液未达饱和，无沉淀析出②时,溶液达饱和,沉淀或溶液处于平衡状态。③时，溶液过饱和，有沉淀析出注意：溶度积原理只适用于微溶电解质.2.1.2溶度积和溶解度的关系1.由溶度积计算溶解度例125℃时AgCl的Ksp＝1.8×10-10，求其溶解度。解：AgCl溶解在水中按下式离解：设AgCl溶解度为x，由于AgCl在水溶液中是完全离解的，所以[Ag+]=[Cl-]=x.代入AgCl溶度积常数表示式中，得到：所以：则

5、例225℃时，Ag2CrO4的Ksp＝2.0×10-12，求其溶解度。解：根据Ag2CrO4的溶解方程式：每1molAg2CrO4溶解生成2molAg+和1molCrO42-，设Ag2CrO4的溶解度为x，则：从例1和例2的计算结果来看，AgCl的Ksp比Ag2CrO4的Ksp大，但AgCl的溶解度却比Ag2CrO4的小。因此，对于不同类型的微溶物，欲比较其在水中溶解能力时，应将其溶度积换算成溶解度。如果是同类型微溶物，溶度积越小的，溶解度也越小。2.由溶解度计算溶度积例3BaSO4在水中的溶解度为2.42×10-3g·L-1，计算BaSO4的溶度积常数。

6、解：BaSO4的式量＝233.4，故BaSO4的溶解度为在BaSO4的饱和溶液中，例425℃时，Mg(OH)2的溶解度为1.65×10-4mol·L-1，试计算其Ksp值。解：在Mg(OH)2的饱和溶液中，1molMg(OH)2溶解产生1molMg2+和2molOH-，所以2.1.3同离子效应例5在25℃时，BaSO4的Ksp=1.1×10-10，比较BaSO4在纯水和0.1mol·L-1的SO42-溶液中的溶解度。解：BaSO4在纯水中的溶解度为s，设s′为BaSO4在0.1mol·L-1SO42-溶液中的溶解度，则所以因为s′值很小，0.1＋s′≈0.

7、1，故可见BaSO4在0.1mol·L-1SO42-溶液中的溶解度比在纯水中小得多。这种在微溶化合物饱和溶液中，加入含有共同离子的易溶电解质，而使微溶化合物溶解度减小的效应称为同离子效应。例6将2×10-3mol·L-1AgNO3溶液与0.1mol·L-1HCl等体积混合，能否发生沉淀?达到平衡后，溶液中[Ag+]=?解：两种溶液等体积混合后，Ag+和Cl-浓度分别为则(1×10-3)(0.05)＝5×10-5>1.8×10-10，应有沉淀生成。达到平衡后，假定Ag+已沉淀完全（这一假定不会引起显著误差），则消耗的Cl-浓度为1×10-3mol·L-1。溶

8、液中剩余Cl-的浓度为0.05－1×10-3＝4.9×10-2mo