基础化学课件第七章沉淀溶解平衡解读.ppt

《基础化学课件第七章沉淀溶解平衡解读.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基础化学课件第七章沉淀溶解平衡解读.ppt（55页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,第七章 沉淀溶解平衡, 7.1 溶解度和溶度积 7.2 沉淀的生成与溶解 7.3 两种沉淀之间的平衡 7.4 沉淀反应应用实例,第七章 沉淀溶解平衡 7.1 溶解度和溶度积,本章作业：P180:1(2), 2(2), 4(1), 5(1), 6, 14, 18, 26.,本章作业：,7.1.1 溶解度7.1.2 溶度积的概念7.1.3 溶度积和溶解度的关系, 7.1 溶解度和溶度积,7.1.1 溶解度 7.1 溶解度和溶度积, 溶度积常数,简称溶度积,7.1.2 溶度积,溶解,沉淀,AnBm(s) nAm+ (aq) + mBn-(aq), 溶度积常数,简称溶度积7.1.2 溶度积溶解沉,7

2、.1.3 溶度积和溶解度的关系,溶解度：S ( molL-1 ）,nS,mS,7.1.3 溶度积和溶解度的关系溶解度：S ( mol,基础化学课件第七章沉淀溶解平衡解读,(1) 相同类型 大的 S 也大 减小 S 减小(2) 不同类型要计算,结论：,结论：,如果考虑溶液中的离子强度，即考虑离子之间的相互作用，此时溶液中离子的浓度应该用活度表示：,活度积常数,如果考虑溶液中的离子强度，即考虑离子之间活度积常数,7.2.1 溶度积规则7.2.2 同离子效应和盐效应7.2.3 沉淀的酸溶解7.2.4 沉淀的配位溶解,7.2 沉淀的生成与溶解,7.2.1 溶度积规则 7.2 沉淀的生成,7.2.1 溶

3、度积规则,任意状态下：,浓度积(离子积),7.2.1 溶度积规则任意状态下：浓度积,溶度积规则：,J 不饱和溶液，无沉淀析出； 若原来有沉淀存在，则沉淀溶解,J 饱和溶液，处于平衡,J 过饱和溶液，沉淀析出,溶度积规则：J 不饱和溶液，无沉淀析出；,例：(1) 加酸(2) 加 或 或 促使 BaCO3的生成。,利于 BaCO3 的溶解。,c (CO32-) , J , J Ksp,c (CO32-) , J , J Ksp,例：利于 BaCO3 的溶解。c (CO32-) ,例: 若溶液中含有Cl- , Br- , I- 三种离子, 且浓度均为0.10molL-1, 向该溶液中滴加AgNO3时

4、, 产生沉淀的次序如何?,例 若上述习题中改为Cl- , CrO42- , PO43- ,产生沉淀的次序如何?,例: 若溶液中含有Cl- , Br- , I- 三种离子,为 6. 010-4 。若在 40.0L该溶液中，加入 0.010 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：25时，晴纶纤维生产的某种溶液中，,为 6. 010-4,基础化学课件第七章沉淀溶解平衡解读,基础化学课件第七章沉淀溶解平衡解读,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

5、。,7.2.2 同离子效应和盐效应,1 同离子效应7.2.2 同离子效应和盐效应,例：求 25时， Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中的溶解度。,例：求 25时， Ag2CrO4在 0.010 molL,例 把足量的AgCl放入1dm3 1 .0 mol dm-3的盐酸 溶液中溶解度是多少解： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡时 S S 1 1,基础化学课件第七章沉淀溶解平衡解读,2 盐效应,AgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25 ),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。,0.00 0.00100

6、0.00500 0.0100,1.278 1.325 1.385 1.427,2 盐效应AgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25,7.2.3 沉淀的溶解,1.条件溶度积：,MA(s) M (aq) + A (aq),OH,L,M(OH),ML,M(OH)2,ML2,HA,主反应,副反应,H2A,H,7.2.3 沉淀的溶解1.条件溶度积：MA(s) M,副反应系数(),式中：M、 A分别为溶液中金属离子和酸根离子的总浓度,M=M+ML+ML2+M(OH)+M(OH)2+ ,A=A+HA+H2A+,副反应系数()式中：M、 A分别为溶液中金M,条件溶度积,在给定介质条件下，难溶电解质溶于该介质中达

7、饱和时，各种存在形式的构晶离子总浓度的乘积,条件溶度积在给定介质条件下，难溶电解质溶于该介质中达饱和时，,酸效应对难溶化合物的溶解度有较大的影响。用酸效应系数表示其影响大小。,2酸效应,溶液的pH值对沉淀溶解度的影响,MA(s) M (aq) + A (aq),M(OH),M(OH)2,HA,H2A,OH,H,酸效应对难溶化合物的溶解度有较大的影响。2酸效应溶液的pH,酸效应系数：,式中 i 称为金属氢氧化物的累积形成常数,酸效应系数：式中 i 称为金属氢氧化物的累积形成常数,式中 i 称为多元酸的累积形成常数,式中 i 称为多元酸的累积形成常数,若对MA2型难溶化合物：,若对MA2型难溶化合

8、物：,例：计算CaC2O4在下列情况下的溶解度： (1) 在纯水中； (2) 在pH = 1.00的HCl溶液中； (3) 在pH = 4.00、c(H2C2O4) = 0.10 moldm-3 的溶液中。 已知 H2C2O4的,例：计算CaC2O4在下列情况下的溶解度：,解：(1) 在纯水中：,(2) 在pH = 1.00的HCl溶液中：,解：(1) 在纯水中：(2) 在pH = 1.00的HCl溶,(3) 在pH = 4.00、c(H2C2O4) = 0.10 moldm-3 的溶液中：,(3) 在pH = 4.00、c(H2C2O4) = 0.1,7.2.4 沉淀的配位溶解,7.2.4

9、沉淀的配位溶解,配合效应：溶液中存在能与金属离子生成可溶性配合物的配合剂时，则难溶化合物的溶解度增大，甚至完全溶解。配合剂的浓度越大，生成的配合物越稳定，则沉淀的溶解度就越大。,配合效应：溶液中存在能与金属离子生成可溶,Cu(NH3)42+ Cu (NH3)32+ + NH3,Cu(NH3)32+ Cu (NH3)22+ + NH3,Cu(NH3)22+ Cu (NH3)2+ + NH3,Cu(NH3)2+ Cu2+ + NH3,Cu(NH3)32+ + NH3 Cu(NH3)42+,Cu(NH3)22+ + NH3 Cu(NH3)32+,Cu(NH3)2+ + NH3 Cu(NH3)22+,

10、Cu2+ + NH3 Cu(NH3)2+,Cu(NH3)42+ Cu (NH3,Cu2+ + NH3 Cu(NH3)2+,标准积累稳定常数,标准逐级稳定常数,标准积累解离常数,Cu2+ + 2NH3 Cu(NH3)22+,Cu2+ + 3NH3 Cu(NH3)32+,Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+,Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3,Cu2+ + NH3 Cu(NH3),MA(s) M (aq) + A (aq),ML,ML2,L,A=A= s M = MM(L) = s,M(L) = 1 + 1L + 2L2 + ,MA(s) M (aq) + A (aq)MLML2

11、LA,同样对于难溶化合物M2A的溶解度:,同样对于难溶化合物M2A的溶解度:,例：分别计算AgI和AgCl在0.10moldm-3 的NH3H2O溶液中的溶解度。,解：(1) 溶液的平衡关系可表示成：,AgI(s) Ag+ (aq) + I- (aq),Ag(NH3)+,NH3,NH3,Ag(NH3)2+,例：分别计算AgI和AgCl在0.10moldm-3解：(,基础化学课件第七章沉淀溶解平衡解读,例：分别计算PbC2O4在pH=4.0、c(C2O42-) = 0.2 moldm-3、c(EDTA) = 0.01 moldm-3 的溶液中的溶解度。,解：此溶液存在如下平衡：,PbC2O4(s

12、) Pb2+ (aq) + C2O42- (aq),Y,H,HC2O4-,H,H2C2O4,H,PbY,HY,例：分别计算PbC2O4在pH=4.0、c(C2O42-),查表得 pH = 4.0时 Y(H) = 108.6,查表得 pH = 4.0时 Y(H) = 10,影响沉淀溶解的其它因素:1.温度的影响2.溶剂的影响3.沉淀颗粒大小的影响,影响沉淀溶解的其它因素:,7.3.1 分步沉淀7.3.2 沉淀的转化,7.3 两种沉淀之间的平衡,7.3.1 分步沉淀 7.3 两种沉淀之间的平衡,7.3.1 分步沉淀,1L溶液,实验：,7.3.1 分步沉淀1L溶液实验：,分步沉淀的次序,与 以及沉淀

13、类型有关:1 沉淀类型相同, 被沉淀离子浓度相同, 小者先沉淀, 大者后沉淀;2 沉淀类型不同, 要通过计算确定。,分步沉淀的次序 与 以及沉淀类型有关:,例 向0.1 moldm-3 的ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和时，溶液中刚有ZnS沉淀生成，求此时溶液的H+ = ? 解: ZnS Zn2+ + S2-,H2S 2H+ + S2-,= 0.21 moldm-3,例 向0.1 moldm-3 的ZnCl2溶液中通H2S,例：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 moldm-3, 使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么? 解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- K

14、sp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的OH-为:,pOH = 10.8 , pH = 3.2,例：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol,Mg开始沉淀的pH值为:,OH = 4.9, pH =9.1因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。,Mg开始沉淀的pH值为:pOH = 4.9, pH =9.,例：在某混合溶液中Zn2+、Mn2+的浓度 均为0.10 moldm-3 ，若通入H2S气体 至饱和，哪种离子先沉淀 ？溶液pH 应控制在什么范围内可以使这两种离 子完全分离？,例：在某混合溶液中Zn2+

15、、Mn2+的浓度,解：分别计算沉淀出ZnS(s)和MnS(s)所需 的最低 S2 浓度及溶液的pH值,解：分别计算沉淀出ZnS(s)和MnS(s)所需,当Zn2+沉淀完全时： c(Zn2+) 10-6 moldm3,溶液pH应控制在2.52 4.05 范围内可以使这两种离子完全分离,当Zn2+沉淀完全时： c(Zn2+) 10-6 mol,借助于某一试剂，使一种沉 淀转化 成另一种沉淀的过程,可根据沉淀转化平衡常数的大小来判断转化的可能性,7.3.2 沉淀的转化,借助于某一试剂，使一种沉可根据沉淀转化平衡常数7.3.2,基础化学课件第七章沉淀溶解平衡解读,例：在 1 dm3 Na2CO3 溶液中使0.010moldm-3 的CaSO4全部转化为CaCO3，求Na2CO3 的最初浓度为多少？,解：,平衡时cB/mol dm-3 x 0.010,例：在 1 dm3 Na2CO3 溶液中使0.010mol,结论,(1)类型相同, 大（易溶)者向 小（难溶)者转化容易,二者 相差越大转化越完全,反之 小者向 大者转化困难; (2)若转化反应的K不大，转化不会彻底。这时可用重复处理的方法使沉淀全部转化。 (3)类型不同,计算反应的K。,结论 (1)类型相同, 大（易溶)者向 小（难,