大學(xué)大一課件無(wú)機(jī)化學(xué)全a2第六章wjhx2d6z

1、 第六章第六章 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 6.3 兩種沉淀之間的平衡兩種沉淀之間的平衡 6.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解 6.1 溶解度和溶度積溶解度和溶度積 6.1 溶解度和溶度積溶解度和溶度積6.1.3 溶度積和溶解度間的關(guān)系溶度積和溶解度間的關(guān)系6.1.2 溶度積溶度積6.1.1 溶解度溶解度 在一定溫度下，達(dá)到溶解平衡時(shí)，一定量的溶劑中含有溶質(zhì)的質(zhì)量，叫做溶解度，通常以符號(hào) s 表示。 對(duì)水溶液來(lái)說(shuō)，通常以飽和溶液中每 100g 水所含溶質(zhì)質(zhì)量來(lái)表示，即以：g /100g水表示。6.1.1 溶解度溶解度 (solubility) 在一定溫度下，將難溶電解質(zhì)晶體放入水中時(shí)，會(huì)發(fā)生

2、溶解(dissolution)和沉淀(precipitation)這兩個(gè)過(guò)程。6.1.2 溶度積溶度積(solubility product)mnnmmn)(B)(A)B(A-+=ccKsp 在一定條件下，當(dāng)溶解和沉淀速率相等時(shí)，便建立了一種動(dòng)態(tài)的多相離子平衡，可表示如下：一般沉淀反應(yīng)： 溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。Ksp(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+)(SO)(Ba)BaSO(2424-+=cc可簡(jiǎn)寫(xiě)為：Ksp )/(SO)/(Ba)BaSO( 2424-+=ccccKsp溶解)(aqSO(aq)Ba (s)BaSO2424-+沉淀6.1.3溶度積和溶解度間的關(guān)系溶度積和溶解度

3、間的關(guān)系平衡濃度/(molL-1) ns ms溶度積和溶解度的相互換算nm-+(aq)mB(aq)nA (s)BAmnmn)m()n(ss=Ksp ABs =型Ksp例 ：25oC，AgCl的溶解度為1.9210-3 gL-1，求同溫度下AgCl的溶度積。)L/(mol1-ss平衡濃度3 .143Mr(AgCl) =解：已知1313Lmol1034. 1Lmol3 .1431092. 1 -=s)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s) -+1021080. 1)Cl()Ag()AgCl(-+=sccKsp 2 )L/(mol1xx-平衡濃度42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102

4、. 2Lg 331.7105 . 6-=s5312105 . 6 ,4101 . 1-=xx例：25oC，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同溫下s(Ag2CrO4)/gL-1。Ksp)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422-+24242)CrO()Ag()CrOAg(-+=ccKsp解：5108 s =Ksp間的關(guān)系與的思考題：求243)(POCasKsp)CrOAg()AgCl(42ssKspKspAg2CrO4(molL-1) 6.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解6.2.4 配合物的生成對(duì)溶解度的影響配合物的生成對(duì)溶解度的影響 沉淀的配位溶解沉淀的配位溶解6

5、.2.3 pH 對(duì)沉淀溶解平衡的影響對(duì)沉淀溶解平衡的影響6.2.2 同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)6.2.1 溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則mnnmccJ)(B)A(-+=沉淀溶解平衡的反應(yīng)商判據(jù),即溶度積規(guī)則：6.2.1 溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+ J 平衡向左移動(dòng)，沉淀析出；Ksp J = 處于平衡狀態(tài)，飽和溶液；Ksp J 平衡向右移動(dòng)，無(wú)沉淀析出； 若原來(lái)有沉淀存在，則沉淀溶解。KspPbCrO4(s)例：2223COOHCO2H+-+BaCO3的生成。 加 BaCl2 或 Na2CO3 加酸(aq)CO(aq)Ba (s)BaCO2323-+利于

6、 BaCO3 的溶解。23 )(CO JJc-+)(Ba2cKsp 為 6. 010-4 molL-1 。若在 40.0L該溶液中，加入10.0L 0.010molL-1 BaCl2溶液，問(wèn)是否能生成BaSO4 沉淀？如果有BaSO4沉淀生成，問(wèn)能生成 BaSO4多少克？最后溶液中 是多少？)(SO24-c)SO(24-c例題：25時(shí)，晴綸纖維生產(chǎn)的某種溶液中，144240Lmol108 . 40 .500 .40100 . 6)SO(-=c7106 . 9 -=34100 . 2108 . 4-=)Ba()SO(20240+-=ccJ1320Lmol100 . 20 .500 .10010.

7、 0)Ba(-+=c10sp101.1-=K BaSO 4sp沉淀析出。，所以有KJ 3100 . 2-4108 . 4-)L/(mol1-反應(yīng)前濃度103101 . 1)1052. 1 (-=+xx331052. 11052. 1 -+xx很小，4 3 108 . 4100 . 2-0)L/(mol1-反應(yīng)后濃度x+-31052. 1x)L/(mol1-平衡濃度(aq)SO (aq)Ba (s)BaSO2424-+5.6g2330 .50108 . 4 4=-2330 .50)108 . 4()(BaSO44-=-xm1824Lmol103 . 7)SO(-=c8103 . 7-=x6.2.

8、2 同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)1.同離子效應(yīng)在難溶電解質(zhì)溶液中加入與其含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，而使難溶電解質(zhì)的溶解度降低的作用。例題：求 25時(shí)， Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中的溶解度。x.x +-0100 2 )L/(mol 1濃度平衡0.010 0 )L/(mol 1-濃度初始解：(aq)CrO(aq)2Ag (s)CrOAg2442-+15Lmol106.5 -=s純水中16421Lmol102 . 5 CrOKLmol010. 0-=s中6102 . 5-=x010. 0010. 0 + xx很小12sp2101 . 1)010. 0()

9、2(-=+Kxx鹽效應(yīng)： 在難溶電解質(zhì)溶液中，加入易溶強(qiáng)電解質(zhì)而使難溶電解質(zhì)的溶解度增大的作用。2.鹽效應(yīng) 當(dāng) 時(shí)， 增大，s(PbSO4)顯著減小，同離子效應(yīng)占主導(dǎo)；1240L0.04mol)(SO-c)(SO24-c 6.2.3 pH 對(duì)沉淀溶解平衡的影響對(duì)沉淀溶解平衡的影響1.難溶金屬氫氧化物 溶于酸)(aqOH(aq)M (s)M(OH)-+ nnnnncKc)M()OH(sp+-=sp2 OHOHHKJJ+-+使加酸，nncKc)M()OH( 0sp+-開(kāi)始沉淀nKc5sp100 . 1)OH( -沉淀完全2.826.85pH 可將pH控制在 2.82 6.85 之間Fe3+沉淀完全

10、Ni2+開(kāi)始沉淀例題：在含有0.10molL-1 Fe3+和 0.10molL-1 Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，應(yīng)控制pH為多少?2.82 102.8 Fe(OH)393-6.85 105.0 Ni(OH)16 2-解：c(Fe3+)10-5 pH pH sp 沉淀完全開(kāi)始沉淀Ks/(molL-1)pH兩性氫氧化物溶于酸也溶于堿(aq)Al(OH) (aq)OH(s)Al(OH)43-+O(l)3H(aq)Al (aq)3H(s)Al(OH)233+溶于銨鹽的氫氧化物22Mn(OH) Mg(OH) 例如：上。加入銨鹽溶解，道理同(s)Mn(OH)21312102.

11、1 10.15 -Ksp)aq(2OH)aq(Mg (s)Mg(OH)22+-+-+)aq(OHNH )aq(OH)aq(NH234+使 JJKsp0 c0.0506606 105 . 4 105 . 4 105 . 4050. 0 )L(mol/1c+-平衡濃度g3 . 4g)5 .5340. 020. 0()ClNH(4=m25. 0101 . 5)Mg()(Mg(OH)OH(1222-+-=ccKspMg(OH) )2(2J沉淀析出，為了不使Ksp423(aq)OH (aq)NH O(l)H (aq)NH+-+140506Lmol20. 0)NH( 108 . 1050. 0105 .

12、4-+-=cc53.5Cl)(NH4r=M016. 0)108 . 1 (101 . 52512=-0.050 0.25 )Lmol/(1-y平衡濃度此題也可以用雙平衡求解：g3 . 4g)5 .5340. 020. 0()ClNH(Lmol20. 0)NH( 20. 0 016. 0)050. 0(25. 041422=-+mcyy) l (O2H)aq(2NH)aq(Mg )aq(2NH(s)Mg(OH)23242+)(NH)Mg(OH)( )NH()NH()Mg(23224232=+cccc(OH)2c(OH)2KKspK bPbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As

13、2S3 HgS2.金屬硫化物難溶金屬硫化物在酸中的沉淀-溶解平衡：難溶金屬硫化物的多相離子平衡：+-+22(aq)S(aq)M MS(s)：強(qiáng)堿+-222(aq)OH (aq)HS O(l)H(aq)S S-+22(aq)HS(aq)OH (aq)M O(l)HMS(s)=-+2)HS()OH()M(cccK+22S(aq)H(aq)M (aq)2HMS(s)=-+22222+spa)S()S()H()SH()M( cccccK或=2a22a1spspa)SH(S)H()MS( KKKK在酸中的溶度積常數(shù)spaK 例題： 25下,于0.010molL-1FeSO4溶液中通入H2S(g), 使其

14、成為飽和溶液 (c(H2S)= 0.10molL-1) 。用HCl調(diào)節(jié)pH，使c(HCl)= 0.30molL-1 。試判斷能否有FeS生成。011. 0)30. 0(10. 001. 0)(HS)(H)Fe (2222cccJ=+S(aq)H(aq)Fe (aq)H2FeS(s)22+解：600 spaK=沉淀生成。無(wú)FeS spaKJ spaK越大,硫化物越易溶。溶解方法 溶不溶 溶不溶 不溶 溶不溶 不溶 溶 溶不溶 不溶 不溶 溶不溶 不溶 不溶 不溶 溶稀HClHAcMnSCdSPbSCuS Ag2SHgS濃HCl王 水3HNOZnS FeS 6.2.4 配合物的生成對(duì)溶解度的影響配

15、合物的生成對(duì)溶解度的影響 沉淀的配位溶解沉淀的配位溶解c(Cd2+) c(S2)c(Cd2+) c(S2)aq(SH)aq(CdCl (aq)Cl4)aq(2HCdS(s)224+-+42224)Cl()H()SH() CdCl(ccccK =-+-fspa2a22a124fsp)SH()SH() CdCl() CdS(KKKKKK=-fspKKK =(aq)Cl(aq)Ag(NH (aq)2NHAgCl(s)233-+(aq)AgI (aq)IAgI(s)2-+)Lmol /( 1-平衡濃度x10. 03103.00-=7101067. 1108. 1-=11230L2.0molL0.20)

16、mol1.8(O)HNH(-=+=c8 . 1=x10. 0例題：室溫下，在1.0L氨水中溶解0.10mol固體的AgCl(s)，問(wèn)氨水的濃度最小應(yīng)為多少?(aq)Cl(aq)Ag(NH (aq)2NHAgCl(s)233-+解：32103.0010. 010. 0-=Kx23fsp)Ag(NH()AgCl(+=KKK氧化配位溶解：223) l (O4H2NO(g)3S(s)aq()3Cu(NO+242O(l)4H3S(s)2NO(g)(aq)HgCl3H+氧化還原溶解：36sp102 . 1)CuS(K=-3)aq(8HNO3CuS(s)+，sp22)S( S(s) SKJJc-HNO353

17、sp104 . 6HgS)(K=-3(aq)2HNO12HCl(aq)3HgS(s)+sp222242 )S( S(s) S)Hg( HgCl HgKJcc-+-+使使?jié)釮Cl濃HNO3沉淀溶解的方法：+4NH酸（堿或 鹽）溶解氧化還原溶解配位溶解氧化 配位（王水）溶解 6.3 兩種沉淀之間的平衡兩種沉淀之間的平衡6.3.2 沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化6.3.1 分步沉淀分步沉淀-ClLmol100 . 1ILmol100 . 11313313AgNO Lmol100 . 1 -逐滴加入后析出先析出 AgCl(s) AgI(s)1L溶液6.3.1 分步沉淀分步沉淀(fractional precip

18、itation)實(shí)驗(yàn)：-+I1)Ag(c-+Cl2)Ag(c114Lmol103 . 8-=-+I1)Ag(c7108 .1-=1Lmol-+Cl2)Ag(c開(kāi)始沉淀時(shí)：AgCl-15-110Lmol100 . 1Lmol106 . 4cc)(I102 . 2 6-=c)(Ag)Ag(I2Cl1+cc)I ()(AgI)Cl()(AgClspsp-ccKKc 與被沉淀離子濃度有關(guān)-24CrO 例題：某溶液中含Cl和 ，它們的濃度分別是 0.10mol.L-1和0.0010mol.L-1，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，逐滴加入AgNO3試劑，哪一種沉淀先析出。當(dāng)?shù)诙N沉淀析出時(shí)，第一種離子是否被沉淀完全(忽略由

19、于加入AgNO3所引起的體積變化)。 解：生成的兩種沉淀類型不同，被沉淀的兩種離子的濃度也不相同，所以必須先進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。-+Cl1)(Agc-+24CrO2)(Agc先析出所以AgCl19Lmol108 . 1-=-+Cl1)(Agc15Lmol103 . 3-=-+24CrO2)(AgcAgCl(s)析出所需Ag+的最低濃度：-+Cl1)(Agc10. 0108 . 110-=)Cl(AgCl)sp-=cK-+24CrO2)(Agc0010. 0101 . 112-=)(CrO)CrO(Ag2442sp-=cK,CrOAg42開(kāi)始析出時(shí)當(dāng))Cl(-c510103 . 3108 . 1-=)(Ag(AgCl)2sp+=cK16Lmol105 . 5-=5100 . 1-1Lmol-)Cl(-cCl-已被沉淀完全。6.3.2 沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化(inversion of p