第10章沉淀平衡-2010.pptVIP

无机化学第10章 沉淀平衡 主讲：柴雅琴 化学化工学院 § 10-1 溶度积原理 一、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 100 g 水所含溶质质量来表示，即以： g /100g 水表示。 二、 溶度积常数 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。 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： Ksp(BaSO4)=[Ba2+][SO42-] Ksp称为溶度积常数, 简称为溶度积 Ksp反映了难溶电解质溶解能力的大小 一般沉淀反应： Ksp(AmBn)=[Am+]n[Bn-]m 例:Fe(OH)3 Ksp(Fe(OH)3 )=? 三、溶解度和溶度积的关系 AgCl(s) 例：25oC，已知Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12，求同温下Ag2CrO4的溶解度。 解：设Ag2CrO4的溶解度为s mol/L 比较溶解度与溶度积的关系 思考题：求Ca3(PO4)2的s与Ksp间的关系 平衡浓度 3s 2s Ksp=(3s)3(2s)2 四、溶度积原理 沉淀—溶解平衡的反应商判据, 即溶度积规则： 当JKsp时, 是为过饱和溶液 沉淀从溶液中析出, 当J=Ksp时, 溶液为饱和溶液 饱和溶液与沉淀物平衡, 当JKsp时, 是不饱和溶液, 无沉淀析出;若体系中已有固体存在, 沉淀将溶解 例题： 25℃时，晴纶纤维生产的某种溶液中，c(SO42-) 为 6. 0×10-4 mol/L 。若在 40.0 L该溶液中，加入 0.010 mol/L 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？最后溶液中 c(SO42-)是多少？ 反应前浓度 2.0 ×10-3 4.8×10-4 变化浓度 -(4.8×10-4-x) -(4.8×10-4-x) 平衡浓度 1.52×10-3+x x (1.52×10-3+x) x=1.1×10-10 1.52×10-3+x ≈1.52×10-3 x=7.2×10-8 c(SO42-)= 7.2×10-8 mol/L m(BaSO4)=(4.8×10-4- 7.2×10-8 )×50.0×233 =5.6 g 三、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 0.01 mol·L-1 K2CrO4溶液中的溶解度。 解：设其溶解度为x mol·L-1 注意 制备沉淀过程中，应用与沉淀含有相同离子的溶液洗涤，而不是用蒸馏水。 所谓完全沉淀一般不超过某一限度，如10-6 mol/L，即认为该离子沉淀完全了。 §10-2 沉淀与溶解 一、沉淀的生成 生成沉淀的条件： JKsp 方法：加沉淀剂 例：将等体积的0.004mol/L AgNO3和0.004 moL/L K2CrO4混合时,有无红色Ag2CrO4沉淀析出?(Ksp为1.1×10-12) 1.金属氢氧化物沉淀的生成 Ksp=[Mn+][OH-]n 若有氢氧化物沉淀生成, 则 J=c(Mn+)c(OH-)nKsp 例:计算欲使0.01 moL/L Fe3+开始沉淀和沉淀完全时最低pH值.(Fe(OH)3的Ksp为4×10-38) 解: J=c(Fe3+)c(OH-)3Ksp 开始沉淀时所需pH值 0.01c(OH-)3Ksp= 4×10-38 例题：在含有0.10mol·L-1 Fe3+和 0.10 mol·L-1 Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?(已知：Ni(OH)2的Ksp:2.0×10-15, Fe(OH)3的Ksp:4.0×10-38） 分析: 求出刚生成Ni(OH)2沉淀时所需pH值 求出使Fe(OH)3沉淀完全时所需pH值 控制pH值在二者之间 解: 刚生成Ni(OH)2沉淀时所需pH值 例: 某溶液中Zn2+和Mn2+的浓度皆为0.1