第6章 沉淀溶解平衡

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第六章§ 6.1

沉淀—溶解平衡 沉淀 溶解平衡溶解度和溶度积

§ 6.2 沉淀的生成与溶解 § 6.3 两种沉淀之间的平衡

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§ 6.1 溶解度和溶度积6.1.1 溶解度 6.1.2 溶度积 6.1.3 溶度积和溶解度间的关系

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6.1.1 溶解度在一定温度下，达到溶解平衡时，一 定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解 度通常以符号 S 表示。 对水溶液来说，通常以饱和溶液中每 100g 水所含溶质质量来表示，即以： g /100g水表示。

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6.1.2 溶度积在一定温度下，将难溶电解质晶体放 入水中时，就发生溶解和沉淀两个过程。

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在一定条件下，当溶解和沉淀速率相等 时，便建立了一种动态的多相离子平衡，可 表示如下： 溶解 BaSO 4 (s) Ba 2 + (aq) + SO 2 (aq ) 4沉淀

= [c(Ba 2+ )/c ][c(SO2 )/c ] Ksp (BaSO4 ) 4 可简写为： Ksp (BaSO4 ) = {c(Ba )}{c(SO )} Ksp — 溶度积常数，简称溶度积。一般沉淀反应：2+ 2 4

A n Bm (s)

+ mBn (aq) nA (aq)m+ n n

m+

Ksp (AnBm ) = {c(A )} {c(B )}m

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6.1.3溶度积和溶解度间的关系 溶度积和溶解度间的关系 溶度积和溶解度的相互换算

A n Bm (s)平衡浓度/mol L 1

nA (aq) + mB (aq)nS mS

m+

n

= (nS ) n (mS ) m Ksp

AB型 S = Ksp

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例 ：25oC,AgCl的溶解度为1.92×10-3 g·L-1, 求同温度下AgCl的溶度积。解：已知 Mr(AgCl) = 143.3 1.92× 10 = L 1 = 1.34× 3 mol L 1 S mol 10 143.3 + AgCl(s) Ag (aq) + Cl (aq) 1 L ) S S 平衡浓度/(mol = {c(Ag + )}{c(Cl )} = S 2 = 1.80×10 10 Ksp (AgCl) 3

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例：25oC,已知 Ksp (Ag2CrO4)=1.1×10-12,求 同温下S(Ag2CrO4)/g·L-1。解： 1

Ag2 CrO4 (s)

2 + CrO4 (aq) 2Ag (aq) +

平衡浓度/(mol L )

2x

x

= {c(Ag + )}2{c(CrO2 )} Ksp (Ag 2CrO 4 ) 4 1.1× 10 = 4 x , x = 6.5×10 Mr(Ag 2CrO4 ) = 331.73 5 1 12 5

S = 6.5×10 ×331.7 g L = 2.2×10 g L

2

1

思考题：求 Ca 3 (PO 4 ) 2 的 S 与 Ksp 间的关系

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S =5

Ksp

108

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分子式 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4

溶度积 10 1.8 × 10 5.0 × 10 13 17 8.3 × 10

溶解度/ mol L 5 1.3 × 10 7 7.1 × 10

1

9.1 × 10 10

1.1 × 10

12

6.5 × 10

5

*相同类型的难溶电解质, 其 Ksp 大的 S 也大。不同类型的难溶电解质不能直接用溶度积 比较其溶解度的相对大小。 Ksp (AgCl) > Ksp (Ag 2CrO 4 ) S ( AgCl) < S ( Ag 2CrO 4 )

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§ 6.2 沉淀的生成与溶解6.2.1 溶度积规则 6.2.2 同离子效应与盐效应 6.2.3 pH 对沉淀溶解平衡的影响 6.2.4 配合物的生成对溶解度的影响 ——沉淀的配位溶解 沉淀的配位溶解

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6.2.1 溶度积规则A n Bm (s) nAm+m+

(aq) + mB (aq)n m

n

J = {c ( A

)} {c (B )}

n

沉淀—溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则：☆ ☆

J >Ksp J =Ksp < Ksp

平衡向左移动，沉淀析出； 处于平衡状态，饱和溶液； 平衡向右移动，无沉淀析出；

若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。

☆J

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PbCrO4(s)

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例： BaCO3 (s)

Ba (aq) + CO (aq)

2+

2 3

2 ① 加酸 2H+ + CO3 H 2 O + CO2 →

c (CO ) ↓ J ↓ J < Ksp 利于 BaCO3 的溶解。② 加 BaCl2 或 Na2CO3

2 3

c (Ba

2+

) ↑ 或 c (CO ) ↑ J ↑ J > Ksp 促使

2 3

BaCO3的生成。

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例题：25℃时，晴纶纤维生产的某种溶液中，c(SO ) 为 6. 0×10-4 mol·L-1 。若在 40.0L该2 4

溶液中，加入 0.010mol·L-1 BaCl2溶液 10.0L ,问是否能生成BaSO4 沉淀？如果有 沉淀生成，问能生成 BaSO4多少克？最后溶c(SO 2 ) 是多少？ 液中 4

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6.0 × 10 × 40.0 4 1 co (SO ) = = 4.8 × 10 mol L 50.02 4

4

0.010 × 10.0 3 1 co (Ba ) = = 2.0 × 10 mol L 50.02+

J = {co (SO )}{co (Ba )}= 4.8 × 10 × 2.0 × 10 3

2 4 4 7

2+

= 9.6 × 10

Ksp = 1.1×10

10

J > K sp ,所以有BaSO 4 沉淀析出。

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+ SO2 (aq) BaSO4 (s) Ba (aq) 4 1 4.8 × 10 4 2.0 × 10 3 反应前浓度/(mol L ) 1 2.0×10 3 4.8×10 4 0 反应后浓度/(mol L ) x 1.52 × 10 3 + x 平衡浓度/(mol L 1 ) 3 10 (1.52 × 10 + x) x = 1.1 × 10 3 3 x很小，1.52 × 10 + x ≈ 1.52 × 10

2+

x = 7.3 × 102 4

8

c(SO ) = 7.3 × 10 mol Lm(BaSO 4 ) = (4.8 × 10 4

8

1

x) × 50.0 × 233

≈ 4.8 × 10 × 50.0 × 233 = 5.6g

4

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6.2.2 同离子效应与盐效应1.同离子效应 在难溶电解质溶液中加入与其含有 相同离子的易溶强电解质，而使难溶电 解质的溶解度降低的作用。

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例题：求 25℃时， Ag2CrO4在 0.010 mol·L-1 K2CrO4溶液中的溶解度。 解：

Ag 2 CrO 4 (s) 1

2Ag (aq) + CrO (aq)0 2x 0.010 0.010 + x

+

2 4

初始 浓度/(mol L ) 平衡 浓度/(mol L 1 )

(2 x) 2 (0.010 + x) = K sp = 1.1 × 10 12

x很小 0.010 + x ≈ 0.010 x = 5.2 × 10 60.010mol L K 2 CrO4 中 1

S = 5.2 ×10 mol L

6

1

纯水中

S = 6.5×10 5 mol L 1

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2.盐效应 盐效应： 在难溶 电解质溶液 中，加入易 溶强电解质 而使难溶电 解质的溶解 度增大的作 用。

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c(Na2SO4)/ 0 0.001 0.01 0.02 0.04 0.100 0. 200 -1 mol L S(PbSO4)/ -1 0.15 0.024 0.016 0.014 0.013 0.016 0.023 mmol L

① 当 co (SO2 ) < 0.04mol L 1 时， (SO2 ) c 4 4 增大，S(PbSO4)显著减小，同离子效应占 主导； ② 当 co (SO2 ) > 0.04mol L 1 c(SO2 ) 时， 4 4 增大，S(PbSO4)缓慢增大，盐效应占主导。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qsoe.html