1、第三章第三章 溶解与沉淀溶解与沉淀【内容提要内容提要】第一节第一节 溶解溶解第二节第二节 溶解溶解-沉淀平衡沉淀平衡第三节第三节 影响溶解影响溶解-沉淀平衡的因素沉淀平衡的因素inorganic Chemistry 本章目标本章目标熟悉：熟悉：盐效应和弱电解质对溶解盐效应和弱电解质对溶解-沉淀平衡的影响沉淀平衡的影响了解：了解：离子晶体和分子晶体的溶解过程；热效应和离子晶体和分子晶体的溶解过程；热效应和熵效应熵效应掌握：掌握：难溶电解质的组成与溶度积常数表达式关系；难溶电解质的组成与溶度积常数表达式关系； 溶度积与溶解度的换算；沉淀形成和转化的计算；溶度积与溶解度的换算；沉淀形成和转化的计算；
2、离子效应浓度计算离子效应浓度计算第一节第一节 溶解溶解溶溶 解（解（dissolution）溶溶 液（液（solution）1. 气体、固体（溶质）溶解于液体（溶剂）气体、固体（溶质）溶解于液体（溶剂）2. 液体溶解于另一液体液体溶解于另一液体: 量少量少 溶质溶质 量多量多 溶剂溶剂溶液组成：溶液组成：溶剂和溶质溶剂和溶质75 %的消毒乙醇的消毒乙醇98 %的浓硫酸的浓硫酸溶溶 解解 过过 程程溶解是一种特殊的物理化学过程。无水硫酸铜无水硫酸铜一、离子晶体和分子晶体的溶解一、离子晶体和分子晶体的溶解水合作用水合作用(hydration) 离开晶格的正负离子分离开晶格的正负离子分别吸引水分子中
3、的氧原子和别吸引水分子中的氧原子和氢原子，每个离子被水分子氢原子，每个离子被水分子包围包围NaCl(s) Na+(aq)+Cl(aq)H2O(l)离子溶液离子溶液 电解质电解质CuSO4(S)+6H2O(l)Cu(H2O)62+(aq)+SO42(aq)无色蓝色蓝色C12H22O11(s) 蔗糖水溶液蔗糖水溶液H2O(l)相似相溶分子溶液分子溶液非电解质非电解质系统系统(system)：被研究的对象。被研究的对象。环境环境(surroundings)：系统外与其密切相关的部分。系统外与其密切相关的部分。系统环境敞开系统封闭系统孤立系统水蒸气水蒸气系统热热水蒸气水蒸气热热水蒸气热一、基本概念二、
4、溶解焓二、溶解焓( Hsoln)和溶解熵和溶解熵( Ssoln)敞开系统：既有物质交换，也有能量交换封闭系统：没有物质交换，只有能量交换孤立系统：既没有物质交换，也没有能量交换封闭系统封闭系统孤立系统孤立系统 敞开系统敞开系统溶解过程驱动力：溶解过程驱动力：系统能量降低系统能量降低 Hlatt0离子或分子离开晶格能离子或分子离开晶格能形成水合离子形成水合离子 Hhydr0 溶解焓溶解焓 Hsoln= Hlatt+ Hhydr溶解过程能量变化由溶解过程能量变化由 Hlatt和和 Hhydr决定决定 Hsoln 0HlattHhydr系统放热系统放热系统吸热系统吸热 Hsoln 0HlattHhy
5、dr 溶解焓溶解焓 Hsoln= Hlatt+ HhydrNaOH溶解放热，系统能量降低，自发进行溶解放热，系统能量降低，自发进行NH4NO3溶解吸热，系统能量升高，自发进行溶解吸热，系统能量升高，自发进行？熵增加熵增加熵熵(S)：孤立系统孤立系统具有变得更加无序的倾向，是衡量系统具有变得更加无序的倾向，是衡量系统无序程度的物理量。无序程度的物理量。离子或分子离开晶格能离子或分子离开晶格能形成水合离子形成水合离子 S1 S2 S soln S1 S20溶解熵：溶解熵：通常情况通常情况 S1 S2 离子半径小，电荷高离子半径小，电荷高 S1 S2 S soln S1 S2 0综合考虑焓变综合考虑
6、焓变 Hsoln和熵变和熵变 S soln Hsoln 0 S soln0溶解过程能够自发进行溶解过程能够自发进行 Hsoln 0 S soln 0溶解过程不能自发进行溶解过程不能自发进行 Hsoln 0 S soln 0作用不一致，平衡竞争结果作用不一致，平衡竞争结果 Hsoln 0 S soln 0 G= H T S G 0 相反方向自发进行相反方向自发进行 G = 0 过程进行到最大限度过程进行到最大限度 G 0 自发进行自发进行在封闭系统中在封闭系统中,等温等压条件下，用等温等压条件下，用Gibbs自由能变化自由能变化( G)判断判断小结小结溶解溶解1.离子晶体和分子晶体溶解之后都水合
7、离子的形式存在离子晶体和分子晶体溶解之后都水合离子的形式存在2. 系统的能量降低和熵增加是溶解过程的两种驱动力系统的能量降低和熵增加是溶解过程的两种驱动力 溶解焓溶解焓 Hsoln= Hlatt+ Hhydr S solnS1S2溶解熵溶解熵 G= H T S G 0 相反方向自发进行相反方向自发进行 G =0 过程进行到最大限度过程进行到最大限度 G 0 自发进行自发进行第二节第二节 溶解溶解-沉淀平衡沉淀平衡NaCl(s) Na+(aq)+Cl (aq) G=0 溶解平衡，达到最大限度溶解平衡，达到最大限度饱和溶液饱和溶液(saturated solution)：在平衡态，溶质的已溶解部在
8、平衡态，溶质的已溶解部分和未溶解部分稳定共存分和未溶解部分稳定共存 在一定量的饱和溶液中溶质的含量，通常以在一定量的饱和溶液中溶质的含量，通常以 S 表示。表示。溶解度：溶解度：浓度单位：g(溶质)/L(溶液) mol(溶质)/L(溶液) mol(溶质)/kg(溶剂) 质量摩尔浓度 10易溶易溶可溶可溶1.0 微溶微溶0. 10难溶难溶g/kg H2OS过饱和溶液：过饱和溶液：溶液中的溶质浓度大于给定的温度、压力等溶液中的溶质浓度大于给定的温度、压力等热力学条件下的溶解度的溶液热力学条件下的溶解度的溶液不稳定状态不稳定状态用玻璃棒轻轻摩擦溶液接触的器壁用玻璃棒轻轻摩擦溶液接触的器壁表面，或者加
9、入极少量的晶体颗粒表面，或者加入极少量的晶体颗粒思考的问题：思考的问题：1、是否将、是否将Ag+和和Cl-的水溶液混合就会产生的水溶液混合就会产生AgCl沉淀？沉淀？2、在、在Cl-和和Br-的混合溶液中加入的混合溶液中加入Ag+，会发生什么现象？，会发生什么现象？ AgCl ? AgBr ? AgCl +AgBr ?难溶电解质难溶电解质 溶解度很小，但溶解在水中的部分完全电离，溶解度很小，但溶解在水中的部分完全电离，电离生成水合离子的物质。如电离生成水合离子的物质。如 BaSO4、AgCl等等一、一、 溶解度规则溶解度规则水合水合Ag+水合水合Cl- 在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水中时
10、，就在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水中时，就发生发生溶解溶解和和沉淀沉淀两个过程。两个过程。) s (AgCl)aq(Cl)aq(Ag 沉淀沉淀溶解溶解Ksp=Ag+(aq)Cl(aq)当溶解与沉淀速率相等时，达到当溶解与沉淀速率相等时，达到平衡状态平衡状态，溶液为，溶液为饱饱和溶液和溶液，此时，此时:溶度积常数溶度积常数，简称，简称 溶度积溶度积spK适用条件：只适用于已经达到沉淀适用条件：只适用于已经达到沉淀- -溶解平衡的系统溶解平衡的系统根据化学热力学原理根据化学热力学原理 G= G+RTlnQ达到化学平衡时：达到化学平衡时： G=0 G=-RTlnK G标准状态吉布斯自由能变标准
11、状态吉布斯自由能变Q反应商反应商(reaction quotient)K 标准平衡常数标准平衡常数Q = (CA/C)a (CB/C)b反应商反应商Q1. CA、CB为溶液浓度为溶液浓度2. c为标准浓度，为标准浓度， c1 molL-13. Q量纲为量纲为1离子积：离子积：任意条件下离子浓度幂的乘积任意条件下离子浓度幂的乘积,以以Q表示。表示。)()(aqhHaqgG )()(aqbBaqaA (aq)bB(aq)aA (s)BAmnba+任意时刻任意时刻)()(aqhHaqgG )()(aqbBaqaA bBeqaAeqhHeqgGeqccccccccK ,1. 物质物质i的相对平衡浓度为
12、的相对平衡浓度为ceq,i /c 2. c为标准浓度，为标准浓度， c1 molL-1标准平衡常数标准平衡常数K K : 无量纲无量纲3. 指数为化学式的计量系数指数为化学式的计量系数(aq)bB(aq)aA (s)BAmnba+bman)cB()cA(Ksp bmanBAKsp u 对于沉淀溶解平衡反应，K = Ksp=Kspu 表示以mol/L为单位时的平衡浓度沉淀沉淀-溶解平衡反应溶解平衡反应 K离子积和离子积和溶度积溶度积的相同和区别：的相同和区别：相同点相同点：表达式都形同，为离子浓度幂的乘积：表达式都形同，为离子浓度幂的乘积离子积离子积(Q)：任意条件任意条件下，离子浓度幂的乘积为
13、下，离子浓度幂的乘积为变数变数。溶度积溶度积(Ksp)：饱和溶液饱和溶液中，指定难溶电解质在中，指定难溶电解质在特定温度下特定温度下的一种平衡的一种平衡常数常数，温度一定时，离子浓度幂的乘积为定值。，温度一定时，离子浓度幂的乘积为定值。不同点：不同点：Q = (CA/C)a (CB/C)bbma+n)cB()cA(=Ksp应用应用:（1）判断判断沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解 ； （2）控制控制离子浓度，使反应向需要的方向移动。离子浓度，使反应向需要的方向移动。溶度积规则：溶度积规则：(1) G 0 Q ksp 溶液是不饱和溶液，无沉淀析出或原有沉淀要溶解。溶液是不饱和溶液，无沉淀析出或原有
14、沉淀要溶解。(2) G = 0 Q = ksp 溶液是饱和溶液，沉淀与溶解达到动态平衡。溶液是饱和溶液，沉淀与溶解达到动态平衡。 (3) G 0 Qksp 溶液是过饱和溶液，有沉淀析出，溶液是过饱和溶液，有沉淀析出， 直至直至Q = ksp。 G = G+RTlnQ = -RTlnksp+RTlnQ) s (AgCl)aq(Cl)aq(Ag 注意：当注意：当Qksp时时，也不一定能观察到沉淀（也不一定能观察到沉淀（ 1.0 10-2g/L）163COCaLmol100 . 101. 0101 . 0cc232 9CaCO,sp12COCac1096. 4K10ccQ3232 溶液是不饱和溶液，
15、溶液是不饱和溶液，因此无因此无CaCO3沉淀生成。沉淀生成。计算混合后离子浓度计算混合后离子浓度根据化学式求出离子积根据化学式求出离子积（2）改变）改变CaCl2和和Na2CO3的浓度为的浓度为1.0mol.L-1则则:-1-4-3COCaLmol10=1.01.0100.1=c=c-23+2-9CaCOsp,-8COCac104.96=K10=cc=Q3-23+2溶液是过饱和溶液，溶液是过饱和溶液，因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。相同点：相同点：均可表示难溶电解质在水中的溶解能力。均可表示难溶电解质在水中的溶解能力。不同点：不同点： 溶度积溶度积是一种平衡常数，是一定温度下难溶电解
16、质饱是一种平衡常数，是一定温度下难溶电解质饱和溶液中离子相对浓度幂的乘积，只与温度有关。和溶液中离子相对浓度幂的乘积，只与温度有关。 溶解度溶解度表示一种平衡位置表示一种平衡位置, 是一定温度、压力下，一是一定温度、压力下，一定量饱和溶液中溶质的量，不仅与温度有关，还与其他因定量饱和溶液中溶质的量，不仅与温度有关，还与其他因素有关素有关,如同离子效应、盐效应等。如同离子效应、盐效应等。 二者之间可以相互换算，存在定量关系。二者之间可以相互换算，存在定量关系。溶度积和溶解度的相互换算溶度积和溶解度的相互换算AaBb(s) aAn+(aq) + bBm-(aq)平衡浓度平衡浓度/molL-1：as
17、bsbasp)bs()as(K AB型：AB,spKs BAKsp A2B型：3BAsp,4K=s2BAK22sp AB2型：22spBAK 3AB,sp4Ks2 b)+(abaBAsp,baK=sba 在溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量的浓度，单位为mol/L，而溶解度的单位有g/100g水，g/L, mol/L,计算的时候一般先将难溶电解质的溶解度的单位换算为mol/L。例例1：25oC，AgCl的溶解度为的溶解度为1.9210-3gL-1， 求同温度下求同温度下AgCl的溶度积。的溶度积。解：解：102AgCl,sp1080. 1sClAgK -1-5-1143.3101.92L
18、mol101.34=L mol=s-3) s (AgCl)aq(Cl)aq(Ag ss平衡浓度平衡浓度/（mol/L）:在在AgCl的饱和溶液中，的饱和溶液中，Ag+=Cl =s已知已知M AgCl=143.3g/mol换算单位，并忽略固体对溶液体积的影响换算单位，并忽略固体对溶液体积的影响例例2：25oC，已知，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同温下，求同温下s (Ag2CrO4)/gL-1。Ksp解：解：Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42-CrOAgK242CrOAg,sp42 2ss平衡浓度平衡浓度/molL-1：123101 . 1s4 -1-5Lmol106.5=
19、s -1CrOAgmol 331.7g=M42125Lg102.2=331.7106.5=s-思考题：思考题：之之间间的的关关系系与与的的求求sp243Ks)PO(Ca23432spPOCaK 解解：523s108) s2() s3( 5sp108Ks Ag2CrO42. 不同不同类型的难溶电解质不能类型的难溶电解质不能直接直接用溶度积比较其用溶度积比较其溶解度的相对大小。溶解度的相对大小。1. 相同相同类型的难溶电解质，其类型的难溶电解质，其 大的大的s也大。也大。spK结论：结论：溶度积与溶解度换算要满足的条件溶度积与溶解度换算要满足的条件难溶电解质在水溶液中不发生副反应或副反应很小难溶电
20、解质在水溶液中不发生副反应或副反应很小难溶电解质溶于水部分完全电离难溶电解质溶于水部分完全电离稀溶液稀溶液CdS Cd2+(aq)+S2-(aq)S2-+H2O(l) HS +OH PbCl2(s) = PbCl+(aq) + Cl (aq)K1=0.63PbCl+(aq) = Pb2+(aq) + Cl (aq)K2=0.026三、选择性沉淀三、选择性沉淀选择性沉淀：选择性沉淀：根据溶度积规则，通过选择合适的是沉淀剂，有可能使其根据溶度积规则，通过选择合适的是沉淀剂，有可能使其中某些离子形成沉淀，而其他离子仍留在溶液中，实现从中某些离子形成沉淀，而其他离子仍留在溶液中，实现从溶液中分离或除去
21、这种离子的目的。溶液中分离或除去这种离子的目的。解决问题：解决问题：1.离子沉淀的先后顺序离子沉淀的先后顺序2.另一种离子开始沉淀时，前一种沉淀是否沉淀完全另一种离子开始沉淀时，前一种沉淀是否沉淀完全例例1. 某种溶液中含有某种溶液中含有1.0104mol/LCu+1.0103mol/LPb2+。计算计算(1)当当CuI和和PbI2沉淀开始出现时各自所需的沉淀开始出现时各自所需的I浓度；浓度；(2)当后一种离子开始出现沉淀时，前一种离子的浓度。已知当后一种离子开始出现沉淀时，前一种离子的浓度。已知Ksp(CuI)=1.271012，Ksp(PbI2)=9.8109。解：解：(1) CuI为为A
22、B型难溶物，型难溶物，PbI2为为AB2型难溶物，二者的型难溶物，二者的平衡常数表达式和初始浓度都不同平衡常数表达式和初始浓度都不同CuI(s)=Cu+(aq)+I(aq) Ksp=Cu+ II=Ks p/Cu+=(1.271012)/(1.0104)=1.3108PbI2(s)=Pb2+(aq)+2I(aq) Ksp=Pb2+ I当当I浓度超过浓度超过1.3108mol/L时，时，Cu+首先沉淀；当首先沉淀；当I浓浓度超过度超过3.1103mol/L时，时，Pb2+开始沉淀开始沉淀(2)采用后一种离子采用后一种离子Pb2+开始沉淀时，沉淀剂开始沉淀时，沉淀剂I浓度，计算前浓度，计算前一种离子
23、一种离子Cu+是否沉淀完全是否沉淀完全Cu+=Ksp/I=(1.271012)/(3.1103)=4.11010此时此时Cu+的浓度为的浓度为4.11010mol/L,相当于初始浓度的百万相当于初始浓度的百万分之四分之四I= =溶解与沉淀平衡溶解与沉淀平衡1.溶度积常数溶度积常数 在一定温度下，难溶电解质在水溶液中的在一定温度下，难溶电解质在水溶液中的溶解溶解-沉淀平衡可以表示如下沉淀平衡可以表示如下AaBb(s) aAn+(aq) + bBm-(aq)此时，沉淀组成离子此时，沉淀组成离子(也成为也成为“构晶离子构晶离子”)浓度的幂的乘积浓度的幂的乘积为一常数，称为溶解度积常数，简称溶度积：为
24、一常数，称为溶解度积常数，简称溶度积： bmanBAKsp Ksp是一种平衡常数，它反映难溶电解质在水中的溶解能力，是一种平衡常数，它反映难溶电解质在水中的溶解能力，也表示构晶离子在水中生成沉淀的难以程度也表示构晶离子在水中生成沉淀的难以程度小小 结结2.溶解度规则溶解度规则 通过比较溶液的离子积通过比较溶液的离子积Q与溶度积常数的与溶度积常数的相对大小，可以判断系统的状态和可能发生的过程相对大小，可以判断系统的状态和可能发生的过程(1) G 0 Q ksp溶液是不饱和溶液，无沉淀析出或原有沉淀要溶解。溶液是不饱和溶液，无沉淀析出或原有沉淀要溶解。(2) G = 0 Q = ksp溶液是饱和溶
25、液，沉淀与溶解达动态平衡。溶液是饱和溶液，沉淀与溶解达动态平衡。 (3) G 0 Qksp 溶液是过饱和溶液，有沉淀析出，溶液是过饱和溶液，有沉淀析出， 直至直至Q=ksp。3. 溶度积常数和溶解度溶度积常数和溶解度AB型：AB,spKs BAKsp AgCl 、BaSO4A2B型：3BA,sp4Ks2 BAK22sp Ag2CrO4AB2型：22spBAK 3AB,sp4Ks2 PbI2 、CaF2basp)bs()as(K b)+(abaBAsp,baK=sba4. 选择性沉淀选择性沉淀 根据溶度积规则，通过选择合适的是沉淀剂，有可能使根据溶度积规则，通过选择合适的是沉淀剂，有可能使其中某
26、些离子形成沉淀，而其他离子仍留在溶液中，实现其中某些离子形成沉淀，而其他离子仍留在溶液中，实现从溶液中分离或除去这种离子的目的。从溶液中分离或除去这种离子的目的。第三节第三节 影响溶解影响溶解-沉淀平衡的因素沉淀平衡的因素(aq)bB(aq)aA (s)BA-mnba+在一定温度下，在在一定温度下，在A Aa aB Bb b型难溶电解质的平衡溶型难溶电解质的平衡溶液中，沉淀组成的离子（构晶离子）的浓度是液中，沉淀组成的离子（构晶离子）的浓度是满足溶度积规则的。如果某种因素能够改变满足溶度积规则的。如果某种因素能够改变A An+n+和和B Bm-m-的浓度，平衡就会向沉淀一侧或者溶解一的浓度，平
27、衡就会向沉淀一侧或者溶解一侧发生移动。侧发生移动。第三节第三节 影响溶解影响溶解-沉淀平衡的因素沉淀平衡的因素在难溶电解质溶液中加入与其含有在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子相同离子的易溶强的易溶强电解质，使难溶电解质的电解质，使难溶电解质的溶解度降低溶解度降低的效应称作沉淀的效应称作沉淀平衡中的平衡中的同离子效应同离子效应。一、同离子效应和盐效应一、同离子效应和盐效应同离子效应同离子效应(common ion effect)BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42 加入加入Na2SO4后，平衡向左移动，溶解度降低后，平衡向左移动，溶解度降低例：例：分别计算分别计算BaSO4 (1)在
28、纯水中的溶解度；在纯水中的溶解度；(2)在在0.010mol.L-1BaCl2溶液中的溶解度；溶液中的溶解度；(已知已知Ksp,BaSO4=1.0810-10)解解:（1）设）设BaSO4在纯水中的溶解度为在纯水中的溶解度为s1(mol.L-1)Lmol(1004. 11008. 1s15101 BaSO4 (s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)4BaSO,spKs1=Ba2+SO42-=BaSO4 (s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)Ksp,BaSO4 = Ba2+SO42- = s2(0.010+s2)平衡浓度平衡浓度 0.010+s2 s2 (2) 设设BaSO4在
29、在BaCl2溶液中溶解度为溶液中溶解度为s2(mol.L-1) 1.0810-100.010s2 s2=1.0810-8（mol.L-1)Ag Cl在在KNO3溶液中的溶解度溶液中的溶解度 (25 ) )L(mol /10 AgCl )L /(mol )KNO1513 溶解度(c 0.00 0.00100 0.00500 0.0100 1.278 1.325 1.385 1.427盐效应盐效应(salt effect)： 在难溶电解质溶液中，加入在难溶电解质溶液中，加入不含相同离子不含相同离子的易溶强的易溶强电解质而使难溶电解质的电解质而使难溶电解质的溶解度增大溶解度增大的效应称为的效应称为盐
30、效应盐效应。 当 时， 增大，s(PbSO4)显著减小，同离子效应占主导；124oL0.04mol)(SOc )(SOc24 PbSO4在不同浓度在不同浓度Na2SO4溶液中的溶解度溶液中的溶解度 当 时， 增大，s(PbSO4)缓慢增大，盐效应占主导。124oL0.04mol)(SOc )(SOc24 u 注意：注意：同离子效应存在时盐效应也存在同离子效应存在时盐效应也存在，但与同离子效，但与同离子效应相比，盐效应显得很小。在一般情况下，特别是在较稀应相比，盐效应显得很小。在一般情况下，特别是在较稀的溶液中，的溶液中，不必考虑盐效应不必考虑盐效应的影响。的影响。定义：定义：新的沉淀的形成促使
31、原有沉淀溶解的过程新的沉淀的形成促使原有沉淀溶解的过程二、沉淀的转化二、沉淀的转化CaSO4(s) SO42(aq)+Ca2+(aq)Ca2+(aq)+CO32 CaCO3(s)实质：实质：原有沉淀和新沉淀含有一种相同的组成离子，新原有沉淀和新沉淀含有一种相同的组成离子，新 沉淀的形成降低了原有沉淀平衡的离子浓度沉淀的形成降低了原有沉淀平衡的离子浓度相同类型的难溶电解质：由相同类型的难溶电解质：由Ksp大的沉淀向大的沉淀向Ksp小小的沉淀转化的沉淀转化沉淀转化方向：沉淀转化方向：对于不相同类型的难溶电解质，需要通过计算才能对于不相同类型的难溶电解质，需要通过计算才能确定沉淀转化的方向。确定沉淀
32、转化的方向。Ag2CrO4解：设沉淀完全转化成解：设沉淀完全转化成PbCl2时时KI的平衡浓度为的平衡浓度为x，根据方，根据方程式，程式， KI的初始浓度应为的初始浓度应为(0.20+x)mol/L，Cl 的平衡浓度的平衡浓度应为应为0.20mol/L。PbCl2(s)+ 2I-(aq) PbI2(s)+2Cl-(aq)初始态初始态0.20+x平衡态平衡态x0.20例：例：如要在如要在1LKI溶液中使溶液中使0.010mol的的PbCl2完全转化成完全转化成PbI2 ，KI的最初浓度应该是多少？的最初浓度应该是多少？ PbCl2(s) Pb2+ (aq) + 2Cl-(aq)PbI2(s) P
33、b2+ (aq) +2I-(aq)Ksp(PbCl2)=1.7 10 5=Pb2+ Cl 2Ksp(PbI2)=9.810 9=Pb2+ I2由此可得：由此可得：Ksp(PbI2)/Ksp(PbCl2)= I2/ Cl 2转化完成时，转化完成时，Pb2+的浓度同时满足下列两个平衡：的浓度同时满足下列两个平衡：即即 I =Cl X=I =4.8 10 3 0.20+X 0.20答：答：KI的初始浓度大于的初始浓度大于0.20mol/L。三、弱电解质的形成三、弱电解质的形成 要使处于沉淀平衡状态的难溶电解质向溶解方向转要使处于沉淀平衡状态的难溶电解质向溶解方向转化，就必须降低该难溶电解质饱和溶液中
34、某一离子的浓化，就必须降低该难溶电解质饱和溶液中某一离子的浓度，弱电解质的形成，降低了离子浓度，使平衡向溶解度，弱电解质的形成，降低了离子浓度，使平衡向溶解方向移动。方向移动。 形成形成 的弱电解质种类：的弱电解质种类：生成电离度小生成电离度小H2O、NH3.H2O或难电离的可溶性盐；弱酸；配离子或难电离的可溶性盐；弱酸；配离子Mg(OH)2(s) Mg2+ + 2OH-+2H+ 2 H2OMg(OH)2(s) + 2H+ Mg2+ + 2H2OMg(OH)2(s) Mg2+ + 2OH- + 2NH4+2 NH3.H2OMg(OH)2(s) + 2NH4+ Mg2+ + 2 NH3.H2OI
35、norganic Chemistry (1) 生成电离度小的生成电离度小的H2O、NH3.H2O或难电离的可溶性盐，或难电离的可溶性盐，使沉淀溶解。使沉淀溶解。CaCO3(s) CO32- + Ca2+ spK+ H+HCO3- + H+ H2CO3 CO2 + H2O(2)生成弱酸生成弱酸AgCl(s) Cl- + Ag+ + 2NH3Ag(NH3)2+(3)生成配离子使沉淀溶解生成配离子使沉淀溶解四、氧化还原反应四、氧化还原反应S + NOCuS(s) Cu2+ + S2-利用氧化还原反应使沉淀溶解利用氧化还原反应使沉淀溶解HNO3本章小结本章小结一一 、溶解、溶解1.离子晶体和分子晶体溶
36、解之后都水合离子的形式存在离子晶体和分子晶体溶解之后都水合离子的形式存在2. 系统的能量降低和熵增加是溶解过程的两种驱动力系统的能量降低和熵增加是溶解过程的两种驱动力 溶解焓溶解焓 Hsoln= Hlatt+ Hhydr S solnS1S2溶解熵溶解熵 G= H T S G 0 相反方向自发进行相反方向自发进行 G =0 过程进行到最大限度过程进行到最大限度 G 0 自发进行自发进行二、二、 溶度积溶度积1.溶度积常数溶度积常数 在一定温度下，难溶电解质在水溶液中的在一定温度下，难溶电解质在水溶液中的溶解溶解-沉淀平衡可以表示如下沉淀平衡可以表示如下AaBb(s) aAn+(aq) + bB
37、m-(aq)此时，沉淀组成离子此时，沉淀组成离子(也成为也成为“构晶离子构晶离子”)浓度的幂的乘积浓度的幂的乘积为一常数，称为溶解度积常数，简称溶度积：为一常数，称为溶解度积常数，简称溶度积： bmanBAKsp Ksp是一种平衡常数，它反映难溶电解质在水中的溶解能力，是一种平衡常数，它反映难溶电解质在水中的溶解能力，也表示构晶离子在水中生成沉淀的难以程度也表示构晶离子在水中生成沉淀的难以程度2.溶解度规则溶解度规则 通过比较溶液的离子积通过比较溶液的离子积Q与溶度积常数的与溶度积常数的相对大小，可以判断系统的状态和可能发生的过程相对大小，可以判断系统的状态和可能发生的过程(1) G 0 Q
38、ksp溶液是不饱和溶液，无沉淀析出或原有沉淀要溶解。溶液是不饱和溶液，无沉淀析出或原有沉淀要溶解。(2) G 0 Q = ksp溶液是饱和溶液，沉淀与溶解达动态平衡。溶液是饱和溶液，沉淀与溶解达动态平衡。 (3) G 0 Qksp 溶液是过饱和溶液，有沉淀析出，溶液是过饱和溶液，有沉淀析出， 直至直至Q=ksp。三三 溶度积常数和溶解度溶度积常数和溶解度AB型：AB,spKs BAKsp AgCl 、BaSO4A2B型：3BA,sp4Ks2 BAK22sp AgCrO4AB2型：22spBAK 3AB,sp4Ks2 PbI2 、CaF2basp)bs()as(K b)+(abaBAsp,baK=sba四、影响溶解四、影响溶解-沉淀平衡的因素沉淀平衡的因素1. 同离子效应和盐效应同离子效应和盐效应2. 沉淀转化沉淀转化3. 弱电解质的形成弱电解质的形成4. 氧化还原氧化还原
