Wj-05 沉淀反应.ppt

第五节 沉淀溶解平衡 在实际工作中经常利用沉淀溶解平衡原理来进行物质的制备、分离、净化及定性、定量分析。 在医学中也有不少的应用实例，如人体内尿结石的形成，骨骼的形成及龋齿的产生等，都涉及到一些与沉淀溶解平衡有关的知识。 Ca10(OH)2(PO4)6+2F- Ca10F2(PO4)6 +2OH- 本节主要根据化学平衡移动的一般原理来讨论沉淀溶解平衡的规律及应用。 3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度 说明： 例5-1 298.15 K 时，Mg(OH)2 在水中达到沉淀溶解 平衡，溶液中Mg2+和 的浓度分别为 1.1× 10-4 mol·L-1和2.2×10-4 mol·L-1，计算该温度下Mg(OH)2的溶度积常数。 解：Mg(OH)2为1-2型难溶电解质，其溶度积： Ksp = [Mg2+] [OH-]2 1）关系 (3）注意 3-4-2沉淀反应 (二）、同离子效应 1.??同离子效应 在难溶强电解质 饱和溶液中加入含有相 同离子 或 的易溶强电解质，沉淀-溶解平衡 向生成 沉淀的方向移动，降低了 的溶 解度。这种因加入与难溶强电解质含有相同离子的 易溶强电解质，使难溶强电解质的溶解度降低的现 象也称为同离子效应。 在难溶强电解质溶液中加入不具有相同离子的易溶强电解质，将使难溶强电解质的溶解度增大，这种现象也称为盐效应。 这是由于加入易溶强电解质后，溶液中阴、阳离子的浓度增大，难溶强电解质的阴、阳离子受到了较强的牵制作用，降低了它们的有效浓度，使沉淀反应速率减慢，难溶强电解质的溶解速率暂时大于沉淀速率，平衡向沉淀溶解的方向移动。 不但加入与难溶强电解质没有相同离子的易溶强电解质能产生盐效应，而且加入具有相同离子的易溶强电解质，在产生同离子效应的同时，也能产生盐效应。由于盐效应的影响较小，通常可以忽略不计。 例 计算 298.15 K 时 Ag2CrO4 在 0.010 K2CrO4 溶液中的溶解度。 解： Ag2CrO4 在水中的沉淀-溶解反应为： 若 Ag2CrO4在 0.010 mol·L-1 K2CrO4 溶液中的溶 解度为 s，则 Ag+ 和 的平衡浓度分别为 2s 和 0.010 mol·L-1＋s≈0.010 mol·L-1。到达平衡时： 298.15 K 时 Ag2CrO4 在 0.010 mol·L-1 K2CrO4 溶 液中的溶解度为： 3-4-3沉淀的溶解和转化 3-4-４沉淀反应的应用 电解质分为强电解质和弱电解质。 酸碱质子理论认为：凡是给出质子(H+)的物质是酸，凡是接受质子的物质是碱。由酸失去一个质子生成共轭碱或由碱得到一个质子生成共轭酸，酸碱反应的实质是两对共轭酸碱对之间的质子传递反应。 水分子之间的质子传递反应称为水的质子自递反应，Kw为水的离子积。在25℃时任何水溶液中pH + pOH = 14。 弱酸或弱碱在水溶液中的质子传递反应达到平衡时，其平衡常数则为酸或碱的解离平衡常数(Ka或Kb)，根据Ka或Kb的大小，可以判断其酸或碱的强度，共轭酸碱对之间存在 Ka·Kb=Kw。 在弱电解质溶液中，同离子效应会使弱电解质的解离度降低；盐效应则使其解离度略有增大。 一元弱酸或弱碱溶液，其pH值通常采用简化来计算。多元酸碱溶液，其质子传递反应是分多步进行的，其pH值可通过简化来求。 难溶电解质的沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子浓度幂的乘积称为溶度积Ksp，它反映了难溶电解质在水的溶解能力，在一定温度下，Ksp为常数。在任一条件下离子浓度幂的乘积，称为离子积IP。它与Ksp的明显差别是，Ksp特指饱和条件下溶液的离子浓度幂乘积，是IP的一个特例。根据溶度积规则，可以判断沉淀的生成和沉淀的溶解。 掌握酸碱质子理论。 掌握水溶液中的酸碱平衡及溶液中pH值的计算； 掌握同离子效用及有关计算。 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及Ksp的意义； 掌握溶度积与溶解度的关系；能应用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解。 强电解质、弱电解质、离子相互作用理论、离子氛、活度、离子强度、质子酸碱、酸碱质子传递平衡、酸的解离平衡常数、碱的解离平衡常数、同离子效应、盐效应、物料平衡、电荷平衡、质子平衡、酸碱的电子理论、溶度积 、溶度积规则 设平衡时[Ag+]= x ， Ag+沉淀了的浓度为 3.5 ×10-3 – x AgCl(s ? Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡