溶度積的計(jì)算

1、溶度積的計(jì)算學(xué)習(xí)情景五硫酸鋇溶度積常數(shù)的測(cè)定學(xué)習(xí)要點(diǎn)1、溶度積與溶解度2、溶度積規(guī)則3、影響多相離子平衡移動(dòng)的因素4、分步沉淀與沉淀分離法鏈接沉淀反應(yīng)是一類(lèi)廣泛存在的反應(yīng)，常用于對(duì)混合物的分離，在日常生活及生物技術(shù)的研究中 有著重要作用。沉淀現(xiàn)象在工業(yè)生產(chǎn)中常用來(lái)提 取物料，得到產(chǎn)品；在生物工程中常用于對(duì)發(fā)酵 液的分離提純，以得到生物制品。沉淀在日常保 健中也有應(yīng)用，如利用沉淀-溶解平衡原理可通 過(guò)使用含氟牙膏來(lái)預(yù)防齲齒。必備知識(shí)點(diǎn)一溶度積規(guī)則極性溶劑水分子和固體表面粒子相互作用，使溶質(zhì)粒子脫離固體表面成為 水合離子進(jìn)入溶液的過(guò)程叫溶解。溶液中水合離子在運(yùn)動(dòng)中相互碰撞重新結(jié)合成晶體從而成為固體

2、狀態(tài)并從溶液中析出的過(guò)程叫沉淀。溶解和沉淀兩個(gè)相互矛盾的過(guò)程使一對(duì)可逆反應(yīng)在某一時(shí)刻(溶解與沉淀 速率相等)達(dá)平衡狀態(tài)，此平衡稱(chēng)為沉淀溶解平衡 。、難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)1、難溶電解質(zhì)在水中溶解度小于0.01g/100g的電解質(zhì)稱(chēng)為。 如AgCI的沉淀溶解平衡可表示為：AgCI(s)：Ag (aq) Cl _(aq)2、溶度積對(duì)于一般難溶電解質(zhì)AmBm(s) ：: mAn (aq) nB(aq)平衡常數(shù)Ksp 二Am BmT一定溫度下難溶電解質(zhì)的飽和溶液中各組分離子濃度系數(shù)次幕的乘積為一常數(shù)，稱(chēng)為溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積；符號(hào)為Ksp。沉淀溶解平衡是在未溶解固體與溶液中離子間建立的，溶液中離子是

3、由已溶解的固體電離形成的。由于溶解的部分很少，故可以認(rèn)為溶解部分可完全電離。3、Ksp的物理意義(1) Ksp的大小只與反應(yīng)溫度有關(guān)，而與難溶電解質(zhì)的質(zhì)量無(wú)關(guān)；(2) 表達(dá)式中的濃度是平衡時(shí)離子的濃度，此時(shí)的溶液是飽和溶液；(3) 由Ksp可以比較同種類(lèi)型難溶電解質(zhì)的溶解度的大?。徊煌?lèi)型的難溶電解質(zhì)不能用 Ksp比較溶解度的大小。esp對(duì)于AB型難溶電解質(zhì)：Ks；(ce)對(duì)于A2B或AB2型難溶電解質(zhì):溶度積與溶解度都可以表示物質(zhì)的溶解能力不同概念。定溫度下飽和溶液的濃度，也就是該溶質(zhì)在此溫度下的溶解度。AmBn S L mAn aq nB aqn m m_nmnm-nKSp 二A B mS

4、 nS m n S溶解度s的單位均為mol/L，計(jì)算時(shí)注意單位換算，g/L=mol/L*g/mol例 1:已知 25C 時(shí)，Ag2CrO4 的溶解度是 2.2 >10-3g /100g水，求 Ksp(Ag2CrO4)解:AgzCOLCrO心珂Ag 2 CrO：4S34s 3 = 4 匯溶度積規(guī)則2.2X103322A2=4 291.4 10=1.1 10離子積：某難溶電解質(zhì)的溶液中任一狀態(tài)下有關(guān)離子濃度的乘積，用Ji表示。Ji與Ksp的區(qū)別：Ksp是Ji的一個(gè)特例1、溶度積規(guī)則：當(dāng)J>Ksp時(shí)，過(guò)飽和溶液，將生成沉淀，直至溶液飽和為止。當(dāng)J=Ksp時(shí)，飽和溶液，處于沉淀溶解平衡狀態(tài)

5、。當(dāng)J<Ksp時(shí)，不飽和溶液，若體系中有沉淀存在，沉淀會(huì)溶解，直至溶 液飽和為止。以上即為溶度積規(guī)則，依據(jù)此規(guī)則可以討論沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化等方 面的問(wèn)題。例2:在298K時(shí)，Mg(OH)2的Ksp值為1.2 >0-11，求其溶解度。 解：設(shè)溶解的Mg(OH)2的濃度為x mol/LMg (OH 1 L Mg 2 + +2OH -平衡時(shí)xx 2xKsp=Mg2 OH J2 =43-三漢。一11 1.44 10，mol/L必備知識(shí)點(diǎn)二沉淀的生成和溶解、沉淀的生成1、沉淀的生成根據(jù)溶度積規(guī)則，當(dāng)溶液中離子濃度的乘積大于溶度積時(shí)，就會(huì)有沉淀生成。常用的方法有如下幾種：(1) 加入沉淀劑

6、(2) 控制溶液的酸度(3) 同離子效應(yīng)在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入與難溶電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì) 時(shí)會(huì)使難溶電解質(zhì)的溶解度降低，這種效應(yīng)稱(chēng)為同離子效應(yīng)。例3:在298K時(shí)，求 AgCI在0.0100mol/L的 AgNOs溶液中的溶解度。-10Ksp(AgCI)=1.56 K0解：設(shè)AgCl在0.0100mol/L的AgNOa溶液中的溶解度為 x mol/LAgCI s L Ag aq Cl 一 aqKsp=Agj Cl(0.010=1.5610°(4 鹽效應(yīng)，1.5610-8(moI/L)如果將難溶電解質(zhì)置于與其沒(méi)有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)溶液中，則由于溶液中離子強(qiáng)度較大，離子間

7、存在靜電作用互相牽制，限制了離子的自由活動(dòng)，從而使陰陽(yáng)離子相碰撞結(jié)合生成沉淀的機(jī)會(huì)減少，表現(xiàn)為難 溶電解質(zhì)的溶解度增大，這種效應(yīng)稱(chēng)為鹽效應(yīng)。沉淀完全：離子濃度小于10-5mol/L時(shí)被認(rèn)為 沉淀完全”二、分步沉淀溶液中若同時(shí)存在兩種或兩種以上可與某沉淀劑反應(yīng)的離子，則加入這種沉淀劑時(shí)存在先后沉淀即分步沉淀的問(wèn)題。分步沉淀常有以下幾種情況：1、生成的沉淀類(lèi)型相同，且被沉淀離子起始濃度基本一致，則依據(jù)各沉淀溶度積由小到大的順序依次生成各種沉淀。如：溶液中同時(shí)存在濃度均為 0.01molb-1的Cl-、Br-、I-三種離子，在此溶液中 逐滴加入0.1molL-1AgNO3溶液，則最先生成 AgI，其

8、次是AgBr，最后是AgCl 沉淀。AgCl開(kāi)始沉淀時(shí)需要Ag+的濃度為：Ag .560=1.56 10亠 mol/LAgBr開(kāi)始沉淀時(shí)需要Ag+的濃度為：Ag,7.7。1, =7.7 10J2mol/LAgI開(kāi)始沉淀時(shí)需要Ag+的濃度為：Ag J%。；0=1.5 10J5 mol /L2、生成的沉淀類(lèi)型不同，或者幾種離子起始濃度不同，這時(shí)不能單純根據(jù) 溶度積的大小判斷沉淀順序，必須依據(jù)溶度積規(guī)則先求出各種離子沉淀時(shí)所需 沉淀劑的最小濃度，然后按照所需沉淀劑濃度由小到大的順序判斷依次生成的 各種沉淀。三、沉淀的溶解根據(jù)溶液度積規(guī)則，要使系統(tǒng)中的沉淀溶解，只要JvKsp，就能達(dá)到沉淀溶解的目的。

9、促使沉淀溶解的方法主要有：在難溶電解質(zhì)難溶堿Fe（OH）3、Mg（OH）2,難溶弱酸鹽CaCO3、MnS、CuS、 ZnS等的飽和溶液中加入酸后，酸與溶液中的陰離子生成弱電解質(zhì)或氣體（如 H2O、H2S等），從而降低了陰離子的濃度，達(dá)到沉淀溶解的目的。例如，Mg（OH）2溶于鹽酸，其反應(yīng)過(guò)程如下：:一 2+ -Mg（OH） 2（ s）Mg （ aq） + 2OH2HCl（ aq）'2Cl-（aq）+ 2H+2OH-+2H+2H2O（ l）由于弱電解質(zhì)H2O的生成，從而顯著降低了 OH-的濃度，使得沉淀溶解平 衡朝著Mg（OH）2溶解的方向進(jìn)行，只要有足夠量的鹽酸， Mg（OH）2可以完

10、全溶 解。總反應(yīng)方程式為：Mg（OH） 2（s） + 2H+（aq） 二Mg2+（aq） + 2H2O（l） 總反應(yīng)平衡常數(shù)K®為：K Ceq (Mg )_C0CeqE) C 0 2Ceq (Mg 2_)_C 0Ceq (OH -)_cKsP(Mg(OH) 2)Ceq(H ) C 0 2 Ceq(OH-) C ° 2(K0 )'沉淀的轉(zhuǎn)化在含有沉淀的溶劑中加入適當(dāng)試劑，與某離子結(jié)合成為更難溶的物質(zhì)。 前提條件是轉(zhuǎn)化后的沉淀的 Ksp更小。難點(diǎn)重點(diǎn)解讀1、溶解度S :在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100g溶劑里達(dá)飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。2、據(jù)溶解度S判斷沉淀情況：難溶物：S < 0.01易溶物：S > 10微溶物：0.011可溶物：1103、離子積Ji：某難溶電解質(zhì)的溶液中任一狀