大学无机化学之沉淀溶解.ppt
第五章 沉淀溶解平衡,5.3 两种沉淀之间的平衡,5.2 沉淀的生成与溶解,5.1 溶解度和溶度积,5.1 溶解度和溶度积,5.1.3 溶度积和溶解度间的关系,5.1.2 溶度积,5.1.1 溶解度,在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度通常以符号 S 表示。(solubility)对水溶液来说，通常以饱和溶液中每 100g 水所含溶质质量来表示，即以：g/100g水表示。,5.1.1 溶解度,在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水中时，就发生溶解和沉淀两个过程。,5.1.2 溶度积,在一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态的多相离子平衡，可表示如下：,一般沉淀反应：,溶度积常数，简称溶度积。,溶度积和溶解度间的关系,溶度积和溶解度的相互换算,通常的溶解度的单位是g/100H2O，有时也使用g/L或mol/L作单位。对于难溶电解质来说，其饱和溶液是极稀溶液，可将溶剂水的质量看作与溶液水的质量相等，这样就能很便捷地计算出饱和溶液浓度，并进而得出溶度积,思路：,例：25oC，AgCl的溶解度为1.9210-3 gL-1，求同温度下AgCl的溶度积。,例：25oC，已知(Ag2CrO4)=1.110-12，求同温下S(Ag2CrO4)/gL-1。,解：,推广 AnBm 型：通式：,不同类型的难溶电解质不能直接用溶度积比较其溶解度的相对大小。只能通过计算求出溶解度（S）以后再比较。S越大，则其 溶解能力便越大。,Ag2CrO4,*相同类型的难溶电解质,其 大的 S 也大。,6.2 沉淀的生成与溶解,6.2.3 pH 对沉淀溶解平衡的影响,6.2.2 同离子效应与盐效应,6.2.1 溶度积规则,沉淀溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则：,5.2.1 溶度积规则,Q 平衡向左移动，沉淀析出；,Q=处于平衡状态，饱和溶液；,Q 平衡向右移动，无沉淀析出；若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。,为 6.010-4 molL-1。若在 40.0L该溶液中，加入 0.010molL-1 BaCl2溶液10.0L，问是否能生成BaSO4 沉淀？如果有沉淀生成，问能生成 BaSO4多少克？最后溶液中 是多少？,例题：25时，晴纶纤维生产的某种溶液中，,5.2.2 同离子效应与盐效应,1.同离子效应在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用。,例题：求 25时，Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中的溶解度。,解：,盐效应：在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。,2.盐效应,当 时，增大，S(PbSO4)显著减小，同离子效应占主导；,当 时，增大，S(PbSO4)缓慢增大，盐效应占主导。,许多难溶电解质的溶解性受溶液酸度的影响,其中以氢氧化物沉淀和硫化物沉淀最典型。控制溶液PH值，可使沉淀完全,从而达到混合离子分离的目的。,5.2.3 pH 对沉淀溶解平衡的影响,1.难溶金属氢氧化物,溶于酸,例6：含0.1moll-1Mg2+的溶液产生Mg(OH)2应控制pH 值为多少？KSPMg(OH)2=1.810-11,pH=9.13 11.13,2.82,6.85,pH,可将pH值控制在 2.82 6.85 之间,Fe3+沉淀完全,Ni2+开始沉淀,例题：在含有0.10molL-1 Fe3+和 0.10molL-1 Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?,解：,c(Fe3+)10-5,1.48,溶于铵盐,使,Q,例题：在0.20L的 0.50molL-1 MgCl2溶液中加入等体积的 0.10molL-1的氨水溶液，问有无Mg(OH)2沉淀生成？为了不使 Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入多少克NH4Cl(s)？(设加入NH4Cl(s)后体积不变),解：,=4.510-6,此题也可以用双平衡求解：,),aq,(,2OH,),aq,(,Mg,(s),Mg(OH),2,2,+,+,),(NH,),Mg(OH),(,),NH,(,),NH,(,),Mg,(,2,3,2,2,4,2,3,2,=,=,+,+,c,c,c,c(OH)2,c(OH)2,),l,(,O,2H,),aq,(,2NH,),aq,(,2OH,),aq,(,2NH,2,3,4,+,+,-,+,-,2,1/,PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS,2.金属硫化物,沉淀物为MS 通常是在Mn+溶液中通入H2S,通过调节pH值，使MS沉淀完全：M2+H2S MS(s)+2H+平衡时：竞争平衡常数,H2S 2H+S2-K 1,M2+S2-MS K2,M 2+H2S MS(s)+2H+Kj,+,考虑多重平衡：,金属离子沉淀时的H+浓度,其中H+是通过缓冲溶液调节的。,例8:在0.10 molL-1 ZnCl2溶液中通入H2S气体使H2S饱和(c(H2S)=0.1 molL-1)，将酸度控制在什么范围,才能使ZnS(KSP=2.0 10-22)沉淀？,解：(1)ZnS开始沉淀所需最高H+浓度：,要使ZnS沉淀出来，溶液的c(H+)不能高于0.21 molL-1。,(2)ZnS沉淀完全所需最低H+浓度：,要使ZnS沉淀完全，应控制c(H+)在0.212.1510-3mol/L的范围,例：,加酸,沉淀溶解的方法：,酸（碱或 盐）溶解,配位溶解,氧化配位溶解：,氧化还原溶解：,5.3 两种沉淀之间的平衡,5.3.2 沉淀的转化,5.3.1 分步沉淀,1L溶液,5.3.1 分步沉淀,实验：,例题：某溶液中含Cl和，它们的浓度分别是 0.10mol.L-1和0.0010mol.L-1，通过计算证明，逐滴加入AgNO3试剂，哪一种沉淀先析出。当第二种沉淀析出时，第一种离子是否被沉淀完全(忽略由于加入AgNO3所引起的体积变化)。,解：析出AgCl(s)所需的最低Ag+浓度,6.3.2 沉淀的转化,例题：在1LNa2CO3溶液中使0.010mol的CaSO4全部转化为CaCO3,求Na2CO3的最初浓度为多少?,解：,
