【化學(xué)課件】難溶電解質(zhì)的溶解平衡課件

難溶電解質(zhì)的溶解平衡本課件將介紹難溶電解質(zhì)的溶解平衡，包括溶解度平衡、溶解度積、公共離子效應(yīng)、沉淀的形成條件等內(nèi)容，并探討其在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用。難溶電解質(zhì)的概念定義在水溶液中溶解度極小的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。常見的難溶電解質(zhì)包括鹵化銀、硫化物、氫氧化物等。特點(diǎn)難溶電解質(zhì)在水中溶解度很小，但并非絕對(duì)不溶解。它們?cè)谌芤褐袝?huì)發(fā)生微弱的電離，形成飽和溶液。溶解度平衡和溶解度積1溶解度平衡難溶電解質(zhì)在飽和溶液中，溶解過程和沉淀過程達(dá)到平衡狀態(tài)，稱為溶解度平衡。2溶解度積在一定溫度下，難溶電解質(zhì)在飽和溶液中，其金屬陽離子濃度和陰離子濃度的乘積，稱為溶解度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶解度積，用Ksp表示。3關(guān)系溶解度積是描述難溶電解質(zhì)溶解度的重要指標(biāo)，反映了難溶電解質(zhì)在水中溶解的程度。溶解度積的計(jì)算計(jì)算方法根據(jù)難溶電解質(zhì)的化學(xué)式和溶解度，可以計(jì)算出其溶解度積。應(yīng)用通過計(jì)算溶解度積，可以預(yù)測(cè)難溶電解質(zhì)在溶液中的溶解度，并判斷沉淀是否會(huì)生成。溫度對(duì)溶解度的影響1大多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大。2因?yàn)闇囟壬?，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，溶解過程更容易進(jìn)行。3但也有少數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解度隨溫度升高而減小，如CaSO4。離子強(qiáng)度對(duì)溶解度的影響增加離子強(qiáng)度是指溶液中所有離子的濃度之和，用μ表示。減小離子強(qiáng)度增加，會(huì)使難溶電解質(zhì)的溶解度減小，稱為鹽效應(yīng)。公共離子效應(yīng)1定義在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入含有相同離子的可溶性鹽，會(huì)導(dǎo)致難溶電解質(zhì)溶解度降低，稱為公共離子效應(yīng)。2原理加入公共離子，會(huì)使溶液中該離子的濃度增大，從而使難溶電解質(zhì)的溶解度平衡向沉淀方向移動(dòng)，使溶解度減小。3應(yīng)用公共離子效應(yīng)可用于沉淀分離、定量分析等。沉淀的形成條件1過飽和當(dāng)溶液中離子濃度的乘積大于溶解度積時(shí)，就會(huì)形成沉淀。2濃度離子濃度越高，越容易形成沉淀。3溫度溫度越低，越容易形成沉淀。溶解度乘積常數(shù)的確定1實(shí)驗(yàn)法通過測(cè)定難溶電解質(zhì)在飽和溶液中的離子濃度，計(jì)算出溶解度積。2理論法根據(jù)難溶電解質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算出其溶解度積。溶解度乘積常數(shù)的測(cè)定方法電化學(xué)法利用電極電位變化來測(cè)定溶液中離子的濃度，進(jìn)而計(jì)算出溶解度積。光譜法利用物質(zhì)對(duì)光的吸收或發(fā)射特性，測(cè)定溶液中離子的濃度，進(jìn)而計(jì)算出溶解度積。析鹽反應(yīng)定義從溶液中析出難溶鹽的反應(yīng)，稱為析鹽反應(yīng)。條件析鹽反應(yīng)的發(fā)生條件是溶液中離子濃度乘積大于溶解度積。離子相互作用離子之間存在靜電吸引力，形成離子對(duì)，會(huì)影響難溶電解質(zhì)的溶解度。離子對(duì)的形成會(huì)降低溶液中自由離子的濃度，使溶解度平衡向溶解方向移動(dòng)，提高溶解度。離子強(qiáng)度越高，離子相互作用越強(qiáng)，鹽效應(yīng)越明顯。配位平衡羥基親和力定義金屬離子對(duì)羥基的親和力稱為羥基親和力。影響因素金屬離子的電荷、半徑和電子構(gòu)型等因素都會(huì)影響羥基親和力。水解反應(yīng)1某些金屬離子在水溶液中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，生成氫氧化物沉淀或絡(luò)合物。2水解反應(yīng)的程度與金屬離子的羥基親和力有關(guān)，親和力越大，水解程度越高。酸堿滴定中的溶解度問題影響因素難溶電解質(zhì)的溶解度會(huì)影響酸堿滴定結(jié)果，因?yàn)槌恋淼男纬蓵?huì)導(dǎo)致滴定終點(diǎn)的誤差。解決方法可以通過控制溶液的酸堿性，避免沉淀的形成，提高滴定結(jié)果的準(zhǔn)確性。絡(luò)合反應(yīng)定義金屬離子與配位體反應(yīng)生成配合物的反應(yīng)，稱為絡(luò)合反應(yīng)。特點(diǎn)絡(luò)合反應(yīng)通常是可逆反應(yīng)，反應(yīng)平衡常數(shù)稱為絡(luò)合常數(shù)。應(yīng)用絡(luò)合反應(yīng)廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、金屬分離、催化等領(lǐng)域。螯合反應(yīng)定義配位體含有多個(gè)配位原子，與金屬離子形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合反應(yīng)，稱為螯合反應(yīng)。特點(diǎn)螯合反應(yīng)形成的配合物比普通配合物穩(wěn)定性更高，常數(shù)更大，因此應(yīng)用更廣泛。螯合劑的應(yīng)用1水處理用于去除水中的金屬離子，如EDTA用于軟化硬水。2醫(yī)藥用于治療金屬中毒，如二巰基丙醇用于治療砷中毒。3農(nóng)業(yè)用于提高土壤中金屬元素的利用率，如螯合態(tài)微量元素肥料。緩沖溶液1定義能夠抵抗少量酸或堿加入而使其pH值變化不大的溶液稱為緩沖溶液。2組成緩沖溶液通常由弱酸及其鹽或弱堿及其鹽組成。3作用緩沖溶液在化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物研究、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。緩沖溶液的制備1方法可以通過將弱酸和其鹽或弱堿和其鹽按照一定比例混合來制備緩沖溶液。2pH值緩沖溶液的pH值可以通過Handerson-Hasselbalch方程來計(jì)算。緩沖溶液的性質(zhì)1抵抗pH值變化緩沖溶液能夠抵抗少量酸或堿加入而使其pH值變化不大的性質(zhì)，稱為緩沖能力。2緩沖范圍緩沖溶液的pH值變化范圍，稱為緩沖范圍，通常在弱酸或弱堿的pKa值±1范圍內(nèi)。緩沖溶液的計(jì)算Handerson-Hasselbalch方程緩沖溶液的pH值可以通過Handerson-Hasselbalch方程來計(jì)算，該方程將緩沖溶液的pH值與弱酸或弱堿的pKa值以及酸或堿的比例聯(lián)系起來。應(yīng)用通過Handerson-Hasselbalch方程，可以計(jì)算出特定pH值的緩沖溶液的組成。緩沖溶液的應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)緩沖溶液用于控制反應(yīng)體系的pH值，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。生物研究緩沖溶液用于維持生物體內(nèi)的pH值穩(wěn)定，保證酶的活性。沉淀滴定定義以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法，稱為沉淀滴定。應(yīng)用沉淀滴定可用于測(cè)定某些金屬離子的含量。配位滴定1以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法，稱為配位滴定。2配位滴定常用于測(cè)定金屬離子的含量，如EDTA滴定法。電位滴定利用電極電位變化來指示滴定終點(diǎn)的滴定方法，稱為電位滴定。電位滴定可以用于測(cè)定各種物質(zhì)的含量，如酸堿滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定和配位滴定等。離子強(qiáng)度對(duì)反應(yīng)速率的影響影響離子強(qiáng)度會(huì)影響反應(yīng)速率，因?yàn)殡x子強(qiáng)度會(huì)改