第六章沉淀溶解平衡课件.ppt

Chap6: Precipitation-dissolution Equilibrium Main Contents： Solubility product (Ksp?)of Insoluble electrolytes 难溶电解质的溶度积Ksp? Calculation of solubility 溶解度的求算 Formation of precipitation 沉淀的生成： 同离子效应 / 盐效应 Dissolution of precipitation 沉淀的溶解 Fractional precipitation 分步沉淀 Conversion of precipitation 沉淀的转化 Insoluble electrolyte 难溶电解质 §6.1 难溶电解质的溶度积 1. Solubility Product (溶度积) 难溶电解质的沉淀-溶解平衡---understanding Ksp的意义：一定温度下，难溶电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积。 2. Relationship of Ksp and S Same: 都可反应难溶电解质的溶解能力的大小； Different concept 概念不同： 溶解度S是浓度的一种形式，表示一定温度下1L难溶电解质溶液中所含的溶质的量； 溶度积Ksp是平衡常数的一种，表示一定温度下难溶电解质的饱和溶液中离子浓度之间的关系。 Conversion(换算) of Ksp and S §6.2 沉淀的生成与溶解 Ion Product(离子积)：某难溶电解质溶液中，其离子浓度系数方次之积，用J(或QB)表示。 J与Ksp的表达式是相同的，但概念不同。 其关系如同反应商(分压商、浓度商)与标准平衡常数之间的关系！ 溶度积规则：依据 在任意给定的溶液中，可根据离子积和溶度积的关系来判断沉淀的生成或溶解。 J Ksp，不饱和溶液，无沉淀生成；有沉淀则溶解至饱和； J = Ksp，饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态； J Ksp，过饱和溶液，有沉淀生成，至达到平衡 J = Ksp 二. 同离子效应和盐效应 三、 Formation and dissolution  沉淀的生成和溶解 1. 沉淀的生成: J Ksp---判断依据 涉及计算的类型 一定浓度的A离子溶液中，加入一定浓度的沉淀剂(B离子)，判断有无沉淀生成？ 计算离子浓度时注意溶液体积有无变化，是否涉及了弱电解质的电离平衡问题。 2. 沉淀的溶解： J Ksp---判断判据 方法：减小难溶电解质饱和溶液中某一离子的浓度。 1）生成弱电解质 难溶碱都能溶于酸：实质中和反应生成了弱电解质-水! ex. 难溶的弱酸盐可溶于强酸---生成弱电解质或者气体！ ex. 3) 生成配合物 ex1. AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl- —配位-溶解平衡 ex2. 3HgS + 2HNO3 + 12HCl = 3HgCl42- + 3S ? + 2NO ? + 6H+ 4H2O —配位-氧化还原-沉淀溶解平衡 3. 分步沉淀* 溶液中同时含有几种离子，由于它们与沉淀剂形成沉淀的溶度积不同，需要沉淀剂离子浓度最小的离子先生成沉淀，而需要沉淀剂离子浓度大的离子后生成沉淀。溶液中几种离子先后沉淀的现象称为分步沉淀！ 4. 沉淀的转化* 在含有沉淀的溶液中加入适当的沉淀剂，与溶液中某一离子结合成为更难溶的电解质，从而一种沉淀转化为另一种更难溶的沉淀。 MnS、FeS、ZnS、PbS、CuS、HgS的Ksp依次 Supplementary exercise 补充习题： 1. 1.0 mol?L-1 CaCl2溶液中，通入CO2气体至饱和，判断有无CaCO3沉淀生成? (CO2饱和溶液的浓度为0.04mol?L-1) 2. 在1L含0.001mol?L-1SO42-离子的溶液中，加入0.01mol BaCl2，能否使SO42-完全沉淀？(Ksp,BaSO4= 1.08?10-10) 3. 已知298K时， AgCl(s) ? Ag+(aq) + Cl-(aq) ΔfGθ/kJ.mol-1 -109.7 77.1 -131.2 计算: (1) 298K时AgCl(s)的Ksp; (2)当溶液中的Ag+的浓度为1.0×10-3 mol.L-1, Cl-的浓度为1.0×10-4 mol.L-1时，有无沉淀析出？ §6.3 沉淀反应的应用 一. 除杂质 1，控制pH值除去溶液中的Fe3+（Ref: p270-272） 2，利用金属硫化物沉淀反应除去Cu2+、Pb2+、Cd2+等杂质（ Ref: p