第9章沉淀溶解平衡讲解.ppt

第9章 沉淀溶解平衡 9－1 溶度积常数 9-1-1 沉淀溶解平衡的实现 平衡常数表达式为: 该平衡常数又可称为活度积常数，用 Ksp? 表示。由于难溶性强电解质的溶液都是极稀的溶液，可用浓度代替活度，因此标准活度积常数又称为溶度积常数 。 AgCl Ag+ ＋ Cl－ ? 和其它平衡常数一样， Ksp? 也随温度变化而改变。且均适用平衡常数的规定和平衡常数的性质。 例如反应 ZnS Zn2+ ＋ S2– 平衡时： ? 平衡时： ? PbCl2 Pb2+ ＋ 2Cl– 反应 注意： (1) 与温度有关，但影响不大。在实际中，常用25℃时的 ； (2) 在上述表达式中，浓度必须用体积摩尔浓度； (3) 在 表达式中，应该用离子活度代替离子浓度。但由于在难溶电解质的溶液中，离子浓度很小，离子的活度系数f = 1，所以可以用离子浓度代替离子活度。 9-1-2 溶度积原理 Q (Ab+ )a ·( Ba- ) b 当Q ＞ Ksp 时，沉淀从溶液中析出； ? 当Q ＝ Ksp 时，饱和溶液与沉淀物平衡； ? 当Q ＜Ksp 时，溶液不饱和，若体系中有沉淀物，则沉淀物将发生溶解。 ? 溶度积原理： AaBb ( s ) a Ab+ ＋ b Ba– 当Qi KspΘ ，却没有观察到沉淀物生成的原因： 2） 过饱和现象: 若体系内无结晶中心，即晶核的存在，即使Qi KspΘ,沉淀亦不能生成，而将形成过饱和溶液，故观察不到沉淀物。若向过饱和溶液中加入晶种 （非常微小的晶体，甚至于灰尘 微粒），或用玻璃棒磨擦容器壁，立刻析晶，甚至引起暴沸现象 3） 沉淀的量：正常的视力，当沉淀的量达到10?5g?cm?3时，才可以看出溶液浑浊。 1） 盐效应的影响：活度之积小于溶度积 例9-6：溶液中 Fe3+ 和 Mg2+ 的浓度都为 0.010 mol·dm–3，求使 Fe3+ 沉淀完全而 Mg2+ 不沉淀的 pH 范围。已知 Ksp? [ Fe(OH)3] ＝2.8×10–39 Ksp?[ Mg(OH)2] ＝5.6×10–12。 Fe3+ 沉淀完全时的 [OH－] 可由下式求得： 解： Fe(OH)3 Fe3+ ＋ 3OH－ ? ? 此时 pOH ＝11.2，故 Fe3+ 沉淀完全时的 pH＝2.8 。 用类似的方法求得 0.010 mol·dm–3 Mg2+ 开始产生Mg(OH)2 沉淀时， [ OH－]＝2.4×10–5 pOH＝4.6 即 Mg2+ 开始产生 Mg(OH)2 沉淀时，体系中pH＝9.4。 因此只要将 pH 值控制在 2.8~9.4 之间，即可将 Fe3+ 和 Mg2+ 分离开来。 Mg(OH)2 Mg2+＋2OH－