沉淀溶解平衡上课用.ppt
第四单元沉淀溶解平衡,贵州息烽多缤洞,湖南张家界溶洞,吉林省吉林市官马溶洞,山东淄博博山溶洞,陕西商洛地区柞水县柞水溶洞,广西桂林兴安世纪冰川大溶洞,“砥柱峰”是善卷洞的当家宝贝，这实际上是个大钟乳石，有七米多高。根据地质学家测算，大约要3050年才长一厘米，竖着长又比横着长要快。,千奇百怪的溶洞世界,饱和溶液？,不饱和溶液？,溶解度？,溶解度的相对大小,一般称为,实验探究,将少量PbI2(难溶于水）固体加入盛有一定量水的50mL烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间。,取上层清夜mL，加入试管中，逐滴加入AgNO3溶液，振荡，观察实验现象。,现象：溶液中出现黄色浑浊现象。,实验设计：,如何证明AgCl溶于水存在如下平衡：试剂：AgCl，水，AgNO3，NaCl，NaBr，KI，Na2S,沉淀溶解平衡：,1、定义：一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。,V溶解,V沉淀,V,t,2、特征,动、定、等、变,3、影响因素,内因：难溶物本身的性质,外因：,浓度：,加水稀释，平衡向溶解方向移动,温度：,绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。,同离子效应,其他,龋齿和含氟牙膏,（1）钙、鳞在骨骼牙齿中的存在形式,Ca5(PO4)3OH,羟基磷灰石,（2）存在的溶解平衡,Ca5(PO4)3OH(S),5Ca2+(ag)+3PO43-(ag)+OH-(ag),（3）吃糖为何会出现龋齿？,沉淀溶解平衡理论,（4）含氟牙膏的使用,氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,使牙齿更坚固,注：氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量较高的地区的人，不宜使用含氟牙膏,提示:糖在酶的作用下产生了一种有机弱酸,CaCO3 Ca2+CO32-,2HCO3-,溶洞的形成：,将足量AgCl分别溶于下列试剂中形成AgCl饱和溶液，沉淀溶解平衡表示式为：水中 10mL 0.1mol/L NaCl溶液 5mL 0.1mol/L 的MgCl2溶液中，何者Ag+浓度大？,活用所学,答案：,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),溶度积Ksp,在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，存在溶解平衡，其平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积。,1、定义,注：跟溶解度一样的意思，只是计算公式不同,Ksp=c(Ag+).c(Br-)Ksp=c(Fe3+).c3(OH-),难溶电解质溶解平衡关系式和溶度积,Fe(OH)3 Fe3+3OH-,AgBr Ag+Br-,阅读 课本P88表3-14,注：溶解的部分是完全电离,在一定温度下，难溶电解质的Ksp的大小反映了其在水中的溶解能力。同类型的物质 Ksp越大，在水中的溶解能力越强，反之亦然。,3、影响因素,Ksp 决定于难溶电解质的本性，与 温度有关，一定温度下，Ksp是常数。,2、意义,完成难溶物CaCO3、Ag2CrO4、Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积。,练一练,例：已知AgCl 298K时在水中溶解了1.9210-3gL-1，计算其Ksp。,解：AgCl的摩尔质量=143.5 g mol-1 c=1.9210-3/143.5=1.34 10-5(molL-1)Ksp=c2=1.810-10,4、溶度积与离子浓度的换算：,注：一般情况,温度越高,Ksp越大。对于阴阳离子个数比相同(即:相同类型)的难溶电解质,Ksp越小,溶解度越小,越难溶。,与弱电解质的电离平衡常数做对比Ksp的意义和影响因素,物质本身性质和温度等,难溶物在水中的溶解能力,离子积,Q c=c(Am+)n.c(Bn-)m Qc称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为该瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定。,AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq),5、溶度积规则,离子积Qc和溶度积Ksp的关系：,Qc Ksp时,过饱和溶液，析出沉淀。,Qc Ksp时,饱和溶液，溶解平衡状态。,Qc Ksp时,溶液未饱和。,以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。,例：取5ml0.002mol/LBaCl2与等体积的0.02mol/LNa2SO4的混合，计算Ba2+是否沉淀完全即c(Ba2+)10-5molL-1？BaSO4的 Ksp=1.110-10）,解：SO42-+Ba2+BaSO4,溶度积规则,(1)当 Qc Ksp，平衡左移(2)当 Qc=Ksp，平衡状态(3)当 Qc Ksp，平衡右移,二、沉淀溶解平衡的应用,Qc为离子的浓度,Ksp=c(Ag+)c(Cl-),AgCl（s）Ag+Cl,1.沉淀的生成(Qc Ksp),例1：将410-3molL-1的AgNO3溶液与410-3molL-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)=1.810-10,C(Ag+)=2 10-3,c(Cl-)=2 10-3 Qc=2 10-3 2 10-3=4.0 10-6 1.810-10,QcKsp,所以有AgCl沉淀析出。,分步沉淀：在相同浓度的Cl-、Br-、I-的溶液中逐滴加入AgNO3溶液，AgI最先沉淀，其次是AgBr,最后是AgCl。,因为：Ksp(AgI)Ksp(AgBr)Ksp(AgCl),例：在1molL-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+杂质，pH值控制在什么范 围才能除去 Fe3+?使c(Fe3+)10-5molL-1,解：Fe(OH)3的 Ksp=2.610-39，Cu(OH)2 的Ksp=5.610-20,Fe(OH)3 Fe3+3OH Ksp=c(Fe3+)c3(OH)=2.610-39,pH=2.8 pH 2.8,Cu(OH)2 Cu 2+2OH Ksp=c(Cu 2+)c2(OH)=5.610-20,pH=4.4 控制 pH：2.8 4.4.,2.沉淀的溶解(QcKsp),1.）生成弱电解质例：CaCO3（s）Ca2+CO32-,CaCO3(s)+H+HCO3-+Ca2+,2）发生氧化还原反应而溶解 CuS(s)Cu2+S2-,+HNO3 S+NO,3CuS+8HNO3=Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O,3）生成配离子而溶解 AgCl(s)+2NH3 Ag(NH3)2+Cl-,3.沉淀的转化 AgCl+Br-AgBr+Cl-,K差值越大，沉淀转化越彻底。即生成的沉淀Ksp越小，转化越彻底。,沉淀转化方向：AgCl AgBr AgI,过量AgCl溶解在下列各种物质中，问哪种溶液中c(Ag+)最小()A.100mL水 B.1000mL水 C.100mL0.2molL-1KCl溶液 D.1000mL0.5molL-1KNO3溶液,C,
