大学精品课件:第06章 沉淀溶解平衡.PPT

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1、第六章 沉淀溶解平衡, 6.3 两种沉淀之间的平衡, 6.2 沉淀的生成和溶解, 6.1 溶解度和溶度积, 6.1 溶解度和溶度积,6.1.3 溶度积和溶解度间的关系,6.1.2 溶度积,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。,6.1.1 溶解度 (solubility),在一定温度下,将难溶电解质晶体放入水中时,会发生溶解(dissolution)和沉淀(precipitation)这两个过程。,6.1.2 溶度积(sol

2、ubility product),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:,一般沉淀反应:, 溶度积常数,简称溶度积。,6.1.3溶度积和溶解度间的关系,平衡浓度/(molL-1) ns ms,溶度积和溶解度的相互换算,例 :25oC,AgCl的溶解度为1.9210-3 gL-1, 求同温度下AgCl的溶度积。,例:25oC,已知 (Ag2CrO4)=1.110-12,求 同温下s(Ag2CrO4)/gL-1。,解:,对于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。,*相同类型的难溶电解质, 其 大的 s 也大。, 6.2 沉淀的生成

3、和溶解,6.2.4 配合物的生成对溶解度的影响 沉淀的配位溶解,6.2.3 pH 对沉淀溶解平衡的影响,6.2.2 同离子效应与盐效应,6.2.1 溶度积规则,沉淀溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则:,6.2.1 溶度积规则, J 平衡向左移动,沉淀析出;, J = 处于平衡状态,饱和溶液;, J 平衡向右移动,无沉淀析出; 若原来有沉淀存在,则沉淀溶解。,PbCrO4(s),例:,BaCO3的生成。, 加 BaCl2 或 Na2CO3, 加酸,为 6. 010-4 molL-1 。若在 40.0L该 溶液中,加入10.0L 0.010molL-1 BaCl2溶液, 问是否能生成BaSO4 沉

4、淀?如果有BaSO4 沉淀生成,问能生成 BaSO4多少克?最后溶 液中 是多少?,例题:25时,晴纶纤维生产的某种溶液中,,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。,例题:求 25时, Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中的溶解度。,解:,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。,2.盐效应, 当 时, 增大,s(PbSO4)显著减小,同离子效应占主导;, 当 时, 增大,s(PbSO4)缓慢增大,盐效应占主导。,6.2.3 pH

5、对沉淀溶解平衡的影响,1.难溶金属氢氧化物,溶于酸,2.82,6.85,pH,可将pH控制在 2.82 6.85 之间,Fe3+沉淀完全,Ni2+开始沉淀,例题: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,应控制pH为多少?,解:,c(Fe3+)10-5,两性氢氧化物溶于酸也溶于碱,溶于铵盐的氢氧化物,例题: 在0.20L的 0.50molL-1 MgCl2溶液中加入等体积的 0.10molL-1的氨水溶液,问有无Mg(OH)2沉淀生成?为了不使 Mg(OH)2沉淀析出,至少应加入多少克NH4Cl(s)? (设加入NH

6、4Cl(s)后体积不变) 解:首先应考虑溶液混合后由于体积变化而引起相关离子浓度的变化。 两种溶液等体积混合,浓度变为原来的一半。,此题也可以用双平衡求解:,PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS,2.金属硫化物,难溶金属硫化物在酸中的沉淀-溶解平衡:,难溶金属硫化物的多相离子平衡:,例题: 25下,于0.010molL-1FeSO4溶液中通入H2S(g), 使其成为饱和溶液 (c(H2S)= 0.10molL-1) 。用HCl调节pH,使c(HCl)= 0.30molL-1 。试判断能否有FeS生成。,稀HCl,HAc,MnS,CdS,PbS,CuS A

7、g2S,HgS,浓HCl,王 水,ZnS FeS,6.2.4 配合物的生成对溶解度的影响 沉淀的配位溶解,例题:室温下,在1.0L氨水中溶解0.10mol固体的AgCl(s),问氨水的浓度最小应为多少?,氧化配位溶解:,氧化还原溶解:,沉淀溶解的方法:,酸(碱或 盐)溶解,氧化还原溶解,配位溶解,氧化 配位(王水)溶解,6.3 两种沉淀之间的平衡,6.3.2 沉淀的转化,6.3.1 分步沉淀,1L溶液,6.3.1 分步沉淀 (fractional precipitation),实验:,分步沉淀的次序:, 与 的大小及沉淀的类型有关 沉淀类型相同,被沉淀离子浓度相同, 小者先沉淀, 大者后沉淀;

8、 沉淀类型不同,要通过计算确定。, 与被沉淀离子浓度有关,例题:某溶液中含Cl和 ,它们的浓度分别是 0.10mol.L-1和0.0010mol.L-1,通过计算说明,逐滴加入AgNO3试剂,哪一种沉淀先析出。当第二种沉淀析出时,第一种离子是否被沉淀完全(忽略由于加入AgNO3所引起的体积变化)。 解:生成的两种沉淀类型不同,被沉淀的两种离子的浓度也不相同,所以必须 先进行相关的计算。,AgCl(s)析出所需Ag+的最低浓度:,Cl,-,已被沉淀完全。,6.3.2 沉淀的转化(inversion of precipitation),例题:在1.0LNa2CO3溶液中使0.010mol的CaSO4全部转化为CaCO3,求Na2CO3的最初浓度为多少?,解:,结论:,沉淀类型不同,计算反应的 。,沉淀类型相同, 大(易溶)者向 小(难溶)者转化容易,二者 相差越大,转化越完全,反之 小者向 大者 转化困难;,例题:如果在1.0LNa2CO3 溶液中使0.010mol的BaSO4完全转化为BaCO3,问Na2CO3的溶液最初浓度为多少?,解:,平衡浓度/(molL-1),

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