3近似处理 按照盐类溶解量达到0.01olL-1时为易溶和溶解量小于 0.01mol·L-1为微溶或难溶的概念作为近似处理的依据。 ★对于1一1价或2一2价型的盐 X(s)一M+(aq)+Xn-(aq) (n=1或2) Kp=M0+][Xa-]=0.012=1×10-4 AG-RTInKp=22.8 kJ-mol- 即,△Gm22.8kmol-1属难溶盐, 此时Kp<10-4,或溶解度<0.01molL-l, <22.8 kJmol-1属易溶盐, 此时Kp>10-4,或溶解度>0.01molL-1; 因此,某一个1-1价或2-2价的盐△Gm以22.8 kJ-mol- 作为判断的依据,若△oGm22.8kJmo-1属难溶盐,此时Kp 10-4,或溶解度小于0.01molL-;若△G<22.8 kJ-mol-1 属易溶盐,此时K>10-4,或溶解度大于0.01molL-1
3 近似处理 按照盐类溶解量达到0.01 mol·L-1时为易溶和溶解量小于 0.01 mol·L-1为微溶或难溶的概念作为近似处理的依据。 ★ 对于1-1价或2-2价型的盐 MX(s) Mn+(aq)+Xn-(aq) (n=1或2) Ksp =[Mn+][Xn-]=0.012=1×10-4 △solGm θ=-RTlnKsp =22.8 kJ·mol-1 即,△solGm θ>22.8 kJ·mol-1属难溶盐, 此时Ksp <10-4 ,或溶解度 < 0.01 mol·L-1; < 22.8 kJ·mol-1属易溶盐, 此时Ksp >10-4 ,或溶解度 > 0.01 mol·L-1; 因此,某一个1-1价或2-2价的盐△solGm θ以 22.8 kJ·mol-1 作为判断的依据,若△solGm θ>22.8 kJ·mol-1属难溶盐,此时Ksp < 10-4 ,或溶解度小于0.01 mol·L-1;若△solGm θ<22.8 kJ·mol-1 , 属易溶盐,此时Ksp >10-4 ,或溶解度大于0.01 mol·L-1
★对于2一1价或1一2价型的盐 MX,(M,X)(s)-M2+(2M)(aq)+2X(X2)(aq) Kp=[M2+][X-]2(或M]2[X2-])=0.01×0.02(或0.022×0.01) =4×10-6 △,Gm9=-RTInKsp=30.80 kJmol-J 因此,△oGm30.8 kJ-mol-1属难溶盐, 此时Kp<4×10-6,或溶解度<0.01molL-1 <30.8kJ·mol-1属易溶盐, 此时Kp>4×10-6,或溶解度>0.01molL 因此,对2-1价或1一2价型的盐,以△oGm0=30.8kJmo1- 作为判断的依据,若△oGm30.8kmo1-1属难溶盐,此时Kp≤ 4×10-6,或溶解度<0.01moL-l;若△oGm<30.8kmol-1属 易溶盐,此时Kp>4×10-6,或溶解度>0.01molL-1。 ★类似地,可计算出1一3或3一1型盐的△oGm界限值为38.5 molL-1。 ★2一3或3-2型盐的△Gm界限值为45.6kJmo1-1
★ 类似地, 可计算出1-3或3-1型盐的△solGm θ界限值为38.5 mol·L-1 。 ★ 2-3或3-2型盐的△solGm θ界限值为45.6 kJ·mol-1 。 ★ 对于2-1价或1-2价型的盐 MX2 (M2X) (s) M2+(2M+)(aq)+2X-(X2-)(aq) Ksp =[M2+][X-] 2 (或[M+] 2 [X2-])=0.01×0.022 (或0.022×0.01) =4×10-6 △sGm θ =-RTlnKsp =30.80 kJ·mol-1 因此,△solGm θ>30.8 kJ·mol-1属难溶盐, 此时Ksp < 4×10-6 ,或溶解度<0.01 mol·L-1 <30.8 kJ·mol-1属易溶盐, 此时Ksp > 4×10-6 ,或溶解度>0.01 mol·L-1 因此,对2-1价或1-2价型的盐, 以△solGm θ=30.8 kJ·mol-1 作为判断的依据,若△solGm θ>30.8 kJ·mol-1属难溶盐,此时Ksp < 4×10-6 ,或溶解度<0.01 mol·L-1;若△solGm θ<30.8 kJ·mol-1属 易溶盐,此时Ksp >4×10-6 ,或溶解度> 0.01 mol·L-1
★如NaN03,1-1,△,Gm0=-7.2 kJmol-l<22.8 kJmol-1, 易溶盐: (△Hm0=19.4 kJ.mol-1,△Sm9=89.1JK-1mol-1) ★CuS,2-2,△,Gm9=220 kJmol-1>22.8 kJmol-1,难溶 盐: (△Hm=146 kJ-mol-1, 且有明显熵减△,Sm=-180JK-1mol-) ★Ca,(P02,2-3,△,Gm9=191.6 kJmol->45.6 kJ-mol-1, 难溶盐: (△,Hm9=一64.4 kJ:mol-1<0,但多价的P0,3-和Ca2+ 有特显著的熵减效应,△,Snm=一859JK-1mol-): ★Ag2S04,1-2,△,Gm=27.8 kJ.mol-1稍小于30.8kJ mol-l,溶解度稍大于0.01molL-1,微溶, (△gHm0=17.6 kJ-mol-1,△,Sm9=-34JK-1mol-)
★ 如NaNO3,1-1,△sGm θ=-7.2 kJ·mol-1<22.8 kJ·mol-1 , 易溶盐; (△sHm θ=19.4 kJ·mol-1 ,△s Sm θ=89.1 J·K-1·mol-1 ) ★ CuS,2-2,△sGm θ=220 kJ·mol-1 >>22.8 kJ·mol-1 ,难溶 盐; (△sHm θ=146 kJ·mol-1 , 且有明显熵减△s Sm θ=-180 J·K-1·mol-1 ) ★ Ca3 (PO4 ) 2 , 2-3, △sGm θ=191.6 kJ·mol-1>>45.6 kJ·mol-1 , 难溶盐; (△sHm θ=-64.4 kJ·mol-1<0,但多价的PO4 3-和Ca2+ 有特显著的熵减效应,△s Sm θ=-859 J·K-1·mol-1 ); ★Ag2 SO4,1-2, △sGm θ=27.8 kJ·mol-1稍小于30.8 kJ· mol-1 ,溶解度稍大于0.01 mol·L-1 ,微溶; (△sHm θ=17.6 kJ·mol-1 ,△s Sm θ=-34 J·K-1·mol-1 )
4关于离子半径对盐类溶解度影响的进一步讨论 (I)碱金属和碱土金属的盐类,当阴离子半径大(-大)时, 常表现为溶解度随金属原子序数增大而减小;当阴离子半径小 (r一小)时,则溶度常表现为随金属原子序数增大而增大。 这可从所包含的△1atHm9和△hydHm来分析: △,Hmo=△laHmo+AndHmo 1.079×105×v×Z+×Z 晶格焓的理论计算公式△aHm≈L一 r+r_ 或写作△aHmL=frr 水合焓的经验公式△bdHm= 7×104×Z2 r±十k 或写作 -生k为常数) △dHnm9=△,Hm(+)+△Hn(-) =(-)十(-)
4 关于离子半径对盐类溶解度影响的进一步讨论 7×104×Z2 r±+k (1) 碱金属和碱土金属的盐类,当阴离子半径大(r-大)时, 常表现为溶解度随金属原子序数增大而减小;当阴离子半径小 (r-小)时,则溶解度常表现为随金属原子序数增大而增大。 这可从所包含的△latHm θ和△hydHm θ来分析: △sHm θ =△latHm θ+△hydHm θ 晶格焓的理论计算公式 △latHm θ≈L= 或写作△latHm θ≈L=f 水合焓的经验公式△hydHm θ=- 或写作 -f (k为常数) △hydHm θ=△hHm θ (+)+△hHm θ (-) =(-f 2 )+(-f 3 ) 1.079×105×ν×Z+×Z- r++r- 1 r++r- 1 r±· 1 r-· 1 r+·
△HL=f △H=(-f)+(-) 于是,当r_较大时,r,增大对△Hn影响不大,起主 导作用的是△Hm,但由于r+增大△Hm负值减小,从而对 溶解不利。因此,在r较大的盐中,溶解度将随r+增大(或 金属原子序数增大)而减小。 相反,在r_较小的盐中,随r+增大,△Hm负值减小 对溶解产生不利影响,但这一影响不太显著。而_较小和随 着r增加晶格焓显著减小,因而起了支配作用,抵消了△Hm9 负值减小的不利影响且有多余,故使得溶解度随+增大(或 金属原子序数增大)而增加
于是,当r-较大时,r+增大对△latHm θ影响不大,起主 导作用的是△hHm θ ,但由于r+增大△hHm θ负值减小,从而对 溶解不利。因此,在r-较大的盐中,溶解度将随r+增大(或 金属原子序数增大)而减小。 相反,在r-较小的盐中,随r+增大,△hHm θ负值减小, 对溶解产生不利影响, 但这一影响不太显著。而r-较小和随 着r+增加晶格焓显著减小, 因而起了支配作用, 抵消了△hHm θ 负值减小的不利影响且有多余,故使得溶解度随r+增大(或 金属原子序数增大)而增加。 △latHm θ≈L=f 1 r++r- △hydHm θ=(-f 2 )+(-f 3 ) 1 r-· 1 r+·