简中国技术大草 University of Science and Technology of China 第4章 沉淀反应 Chapter 4 The Precipitation Reactions
第4章 沉淀反应 Chapter 4 The Precipitation Reactions
>难溶电解质： 。 绝对不溶？ √在纯水中的溶解度小 √硫化物、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、氢氧化物等 ·化学方法溶解： √酸、碱、络合等 >溶解和沉淀反应：普遍且重要，实际问题 √矿石的淀积形成，处理和溶解 √实现化学分离 √鉴别金属或酸根离子 >沉淀平衡原理及各种条件对沉淀平衡的影响 2
难溶电解质： • 绝对不溶？ 在纯水中的溶解度小 硫化物、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、氢氧化物等 • 化学方法溶解： 酸、碱、络合等 溶解和沉淀反应：普遍且重要，实际问题 矿石的淀积形成，处理和溶解 实现化学分离 鉴别金属或酸根离子 沉淀平衡原理及各种条件对沉淀平衡的影响 2
§4.1溶度积(Solubility Product) 一、沉淀和溶解平衡(Equilibium of Precipitation and Dissolution) ·动态平衡：溶解速率与沉淀速率相等 ·多相/异相平衡(heterogeneous equilibrium): 固相-液相 >溶度积：沉淀-溶解平衡常数 ·对一般难溶电解质A,Bm: K=[A+][B"]” AnBm(s)≥nAm+(aq)+mB”(aq) [A,B] 〉K=[Am]B”-]m 溶度积常数 ·Kp与温度有关，但影响不大，通常取25C ·浓度须用体积物质的量浓度/c(mol·dm-3),离子活度 ·多相离子平衡系统，须有未溶解的固相存在 3
§4.1 溶度积 (Solubility Product) 一、沉淀和溶解平衡 (Equilibrium of Precipitation and Dissolution) • 动态平衡：溶解速率与沉淀速率相等 • 多相/异相平衡 (heterogeneous equilibrium)：固相-液相 溶度积：沉淀-溶解平衡常数 • 对一般难溶电解质AnBm： • Ksp与温度有关，但影响不大，通常取25oC • 浓度须用体积物质的量浓度/cө(mol·dm3)，离子活度 • 多相离子平衡系统，须有未溶解的固相存在 3 AnBm (s) nAm+(aq) + mBn(aq) [A B ] [A ] [B ] n m m n n m K m n n m K [A ] [B ] sp 溶度积常数
二、溶度积与溶解度的关系 1.溶解度与溶度积都可表示难溶物质的溶解能力 ·溶解度：达到溶解平衡的饱和溶液的浓度 每升溶剂中溶质的摩尔数：s。(mol/dm-3) √每100克溶剂中溶质的质量：g100gH20 √难溶电解质的溶解度很小，溶液密度近似为1gcm3 2.溶度积Kn与溶解度s的换算 对一般式：A,Bnm(s)=nAt(aq)+mB”(aq) Ksp=[Am+].[Ba-]m =(nso)(mso)m=n".mm.(So)mtn 例：AgCl(s)≠Ag*(aq)+CI(aq) Kp=5.2 Mg(OH)2(s)=Mg2+(aq)+20H-(aq) Ksp=4503 MgNHPO4 (s)Mg2+(ag)+NH4(ag)+PO3-(ag) Kp=S。3
二、溶度积与溶解度的关系 1. 溶解度与溶度积都可表示难溶物质的溶解能力 • 溶解度：达到溶解平衡的饱和溶液的浓度 每升溶剂中溶质的摩尔数： s o (mol/dm 3 ) 每100克溶剂中溶质的质量： g/100g H 2 O 难溶电解质的溶解度很小，溶液密度近似为1 g/cm 3 2. 溶度积 Ksp与溶解度 s o的换算 对一般式： A n Bm (s) n A m +(aq) + m B n (aq) Ksp = [A m + ] n·[B n ] m =(ns o ) n·(ms o ) m = n n·m m·( s o ) m + n 例：AgCl (s) Ag +(aq) + Cl (aq) Ksp = s o 2 Mg(OH) 2 (s) Mg2+ (aq) + 2OH (aq) Ksp = 4 s o 3 MgNH 4PO 4 (s) Mg2+(aq) + NH 4 +(aq) + PO 4 3 (aq) Ksp = s o 3
例1：已知25C时，AgC1溶解度为1.92×10-3g/dm-3,求该 温度下AgCI的溶度积。 Ag1=1Cr1-12x10e6Gm'-134x10-'mol/dm'= 143.4 g/mol Kp=[Ag][C1]=(1.34×10-5)2=1.80x10-10 ·例2：过量Ag2CO4固体在25C达到溶解平衡时，Ag浓度 为1.3×10-4mol/dm-3,求Ag2Cr04的溶度积。 [Cr0]-2Ag]=6.5x105mo/dm'=, Kp=[Ag*]2[Cr0]=(1.3×10-4)2×6.5×105=1.1×10-12 >同一类型的难溶电解质，K大的，其溶解度也大 >不同类型的难溶电解质，不能简单比较Kp’须计算5。 来说明溶解度大小
• 例 1：已知25 o C时，AgCl溶解度为1.92 10 3g/dm 3，求该 温度下AgCl的溶度积。 • 例 2：过量Ag 2CrO 4固体在25 o C达到溶解平衡时，Ag +浓度 为1.3 10 4 mol/dm 3， 求Ag 2CrO 4的溶度积。 同一类型的难溶电解质， Ksp大的，其溶解度也大 不同类型的难溶电解质，不能简单比较 Ksp，须计算 s o 来说明溶解度大小 5 2 10 sp 0 5 3 3 3 [Ag ][Cl ] ( 1.34 10 ) 1.80 10 1.34 10 mol/dm 143.4 g/mol 1.92 10 g/dm [Ag ] [Cl ] K s 2 4 2 5 12 4 2 sp 0 2 5 3 4 [Ag ] [CrO ] ( 1.3 10 ) 6.5 10 1.1 10 [Ag ] 6.5 10 mol/dm 2 1 [CrO ] K s