小议沉淀的生成及溶解和转变.doc

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1、小议沉淀的生成及溶解和转变无机化合物在水中的溶解度差别很大，在化工生产中，通常利用物质溶解度的差别，把一种物质从溶液中沉淀析出；或把沉淀溶解；或者把一种沉淀转化为另一种沉淀，从而达到制备、提纯以及分析鉴定的目的。但在什么条件下能生成沉淀？什么条件下沉淀溶解？什么条件下使一种沉淀转化为另一种沉淀？要解决这些问题必须研究沉淀的生成和溶解之间的关系。下面以氯化银沉淀生成为例来探究沉淀的生成和溶解之间的关系：例：将NaCl溶液加入到AgNO3中，当生成的AgCl的量超过它的溶解度时，就会有AgCl的白色沉淀

2、生成；在出现AgCl的白色沉淀时也就出现了AgCl的溶解过程。由于AgCl是一种微溶电解质，具有离子晶格，Ag+与Cl-依靠静电相互吸引而结合在一起，当AgCl的沉淀从溶液中析出后，由于其晶体表面的Ag+与Cl-受极性水分子的吸引，减弱了它们之间的吸引力。又由于离子的不断振动，Ag+和Cl-成为水合离子，脱离晶体表面而进入溶液中，此过程即为沉淀的溶解。另一方面，溶液中的水合Ag+和水合Cl-在不停的运动，在运动过程中碰到了AgCl晶体，受到晶体上带相反电荷离子的吸引，重新沉淀到晶体表面。因此，在沉淀

3、反应发生后，生成的沉淀并不是静止不动的，而是在不停地运动着，进行着沉淀的生成和溶解。如果，在单位时间内，Ag+与Cl-从晶体表面转入到溶液中的量与它们从溶液中沉淀到AgCl晶体表面的量相等时，即：AgCl溶解的速度（V1）和生成沉淀的速度(V2)相等时，达到沉淀溶解平衡，可用下式表示：AgCl≒≒Ag++Cl-↗↖未溶的固体在溶液中的离子速度（V1）与AgCl晶体表面上的Ag+和Cl-的数目成正比，AgCl晶体单位面积上的这些离子数目可以认为是一个定值，不随时间而改变。因此，当温度不变时溶解的速度（

4、V1）可以当作常数值（K1），即：V1=K14速度(V2)为单位时间内Ag+和Cl-沉淀到晶体表面上的量，这一数值取决于单位时间内Ag+和Cl-与晶体表面的碰撞次数，而碰撞在一定温度下与离子的浓度成正比，于是:V2＝K2[Ag+][Cl-]↗↖比例常数平衡浓度在平衡时：V1=V2所以：K1＝K2[Ag+][Cl-]KSP＝K1／K2＝[Ag+][Cl-]＝1.56×10-10温度恒定时，KSP为一常数，称为溶度积，它表示物质的溶解能力，每个难溶物都有它特有的溶度积。分析上述关系式可知：改变溶液的离子

5、浓度对沉淀平衡有影响。例如：在饱和溶液中加入NaCl时，由于Cl-的浓度增加，使[Ag+][Cl-]﹥1.56×10-10，破坏了原来的平衡，使平衡向生成AgCl沉淀的方向移动，直到[Ag+][Cl-]＝1.56×10-10为止。当在含有AgCl沉淀的饱和溶液中，设法降低Ag+的浓度使[Ag+][Cl-]﹤1.56×10-10，就会引起AgCl沉淀的溶解，直到[Ag+][Cl-]＝1.56×10-10为止。由此，我们可以得出以下结论：1、当溶液中KSP＝[Ag+][Cl-]时，溶液是饱和溶液，不会有

6、沉淀析出；2、当溶液中KSP﹤[Ag+][Cl-]时，溶液是过饱和溶液，此时体系不平衡，有AgCl沉淀析出，然后随着反应的进行逐渐建立一个新的平衡体系，使KSP＝[Ag+][Cl-]；3、当溶液中KSP﹥[Ag+][Cl-]时，溶液是不饱和溶液，若加入固体AgCl时，固体就会溶解，直到溶液中[Ag+][Cl-]＝KSP为止。因此，在实际应用中，我们可以根据溶度积来预测在给定条件下沉淀能否生成或溶解，可以根据改变离子的浓度来创造沉淀的生成或溶解的条件，也可以用于选择合适的沉淀剂，以达到分离和沉淀完全的

7、目的。根据以上分析可以得到结论，要使沉淀溶解可以采取以下几种方法：41、生成弱电解质。例如，要溶解Mg(OH)2，在其饱和溶液中加入少量的酸，则H+与溶液中的OH-结合生成弱电解质水，使溶液中OH-离子浓度降低，反应向沉淀溶解的方向进行，反应式为：（Mg(OH)2→Mg2++2OH-）+（HCl＝Cl-+H+）↓↑H2O这时：[Mg2+][OH-]2﹤Ksp溶液处于不饱和状态，于是平衡向沉淀溶解的方向移动，直至[Mg2+][OH-]2＝Ksp为止。2、盐的作用。一些溶度积不太小的难溶于水的氢氧化物，

8、如上述的氢氧化镁，也可加强酸的铵盐使沉淀溶解，反应式如下：（Mg(OH)2→Mg2++2OH-）+(NH4Cl＝Cl-+NH4+)↓↑2NH3.H2O由于氢氧化镁中的OH-与NH4Cl电离生成的NH4+结合生成弱电解质氨水，使溶液中OH-离子浓度降低，于是溶液向沉淀溶解的方向移动，使Mg(OH)2进一步溶解。3、氧化还原作用。加入氧化剂或还原剂来改变离子的价数，使某一离子发生氧化还原反应，从而降低离子的浓度，使沉淀溶解。例如，CuS溶于HNO3：3CuS＋8H+＋2N