大学无机化学第九章沉淀溶解平衡课件.ppt

第九章第九章 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡9-19-1 溶度积常数溶度积常数溶度积常数溶度积常数9-29-2 沉淀的生成条件沉淀的生成条件沉淀的生成条件沉淀的生成条件9-39-3 分步沉淀分步沉淀分步沉淀分步沉淀9-49-4 影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素9-59-5 沉淀的溶解与转化沉淀的溶解与转化沉淀的溶解与转化沉淀的溶解与转化9-19-1 溶度积常数溶度积常数溶度积常数溶度积常数AgClAgCl一、一、一、一、难溶电解质难溶电解质难溶电解质难溶电解质沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡的建立 V V溶解溶解溶解溶解 V V沉淀沉淀沉淀沉淀，固相和液相平衡，固相和液相平衡，固相和液相平衡，固相和液相平衡，饱和溶液中饱和溶液中饱和溶液中饱和溶液中有关离子的浓度不再随时间的变化而发生变化有关离子的浓度不再随时间的变化而发生变化有关离子的浓度不再随时间的变化而发生变化有关离子的浓度不再随时间的变化而发生变化HH：+OO：BaSOBaSO4 4二、二、二、二、溶度积常数溶度积常数溶度积常数溶度积常数 (activity product)(activity product)溶解溶解溶解溶解沉淀沉淀沉淀沉淀KKspsp：溶度积常数：溶度积常数：溶度积常数：溶度积常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数一般一般一般一般 KKspsp定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓度和沉淀的量无关。

度和沉淀的量无关度和沉淀的量无关度和沉淀的量无关NoteNote：KKspsp与溶解度与溶解度与溶解度与溶解度S S设难溶电解质设难溶电解质设难溶电解质设难溶电解质A An nB Bmm的溶解度为的溶解度为的溶解度为的溶解度为S S molmolLL1 1nSmS平衡平衡平衡平衡浓度浓度浓度浓度例例例例 ：2525o oC C，AgClAgCl的溶解度为的溶解度为的溶解度为的溶解度为1.92101.9210-3 3 gLgL-1-1，求，求，求，求KKspsp(AgCl(AgCl)3.143Mr(AgCl)=解：已知解：已知1513Lmol1034.1Lmol3.1431092.1 -=S)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s)-+42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg 331.7105.6-=S5312105.6 ,4101.1-=ss例：例：例：例：2525o oC C，已知已知已知已知KKspsp(Ag(Ag2 2CrOCrO4 4)=1.110)=1.110-12-12，求，求，求，求S S(Ag(Ag2 2CrOCrO4 4)g)g L L-1-1)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422-+解：解：解：解：2s s平衡平衡平衡平衡浓度浓度浓度浓度溶度积和溶解度大小有无一致性？溶度积和溶解度大小有无一致性？溶度积和溶解度大小有无一致性？溶度积和溶解度大小有无一致性？类型不同，不能直接用类型不同，不能直接用类型不同，不能直接用类型不同，不能直接用KKspsp比较其溶解度的相对大小比较其溶解度的相对大小比较其溶解度的相对大小比较其溶解度的相对大小如如如如 ：分子式分子式分子式分子式溶度积溶度积溶度积溶度积溶解度溶解度溶解度溶解度(mol(molLL-1-1)AgClAgCl1.81.81010-10-101.31.31010-5-5AgBrAgBr5.05.01010-13-137.17.11010-7-7AgIAgI8.38.31010-17-179.19.11010-10-10AgAg2 2CrOCrO4 41.11.11010-12-126.56.51010-5-5 类型相同，类型相同，类型相同，类型相同，KKspsp大，大，大，大，S S 也大也大也大也大离子积：难溶电解质溶液中，离子浓度系数次方的乘积离子积：难溶电解质溶液中，离子浓度系数次方的乘积离子积：难溶电解质溶液中，离子浓度系数次方的乘积离子积：难溶电解质溶液中，离子浓度系数次方的乘积相当于化学平衡相当于化学平衡相当于化学平衡相当于化学平衡 中的浓度商中的浓度商中的浓度商中的浓度商c cQ Q KKspsp，逆向逆向逆向逆向移动移动移动移动，沉淀析出，沉淀析出，沉淀析出，沉淀析出Q Q=KKspsp，平衡，饱和溶液平衡，饱和溶液平衡，饱和溶液平衡，饱和溶液Q Q KKspsp有沉淀生成！有沉淀生成！有沉淀生成！有沉淀生成！9-39-3 分步沉淀分步沉淀分步沉淀分步沉淀 (fractional precipitate)(fractional precipitate)若溶液中有几种离子都可以和某种沉淀剂反应，若溶液中有几种离子都可以和某种沉淀剂反应，若溶液中有几种离子都可以和某种沉淀剂反应，若溶液中有几种离子都可以和某种沉淀剂反应，通过控制沉淀条件，仅仅使混合物中的某一种或几通过控制沉淀条件，仅仅使混合物中的某一种或几通过控制沉淀条件，仅仅使混合物中的某一种或几通过控制沉淀条件，仅仅使混合物中的某一种或几种离子的浓度的乘积超过溶度积，形成沉淀，而其种离子的浓度的乘积超过溶度积，形成沉淀，而其种离子的浓度的乘积超过溶度积，形成沉淀，而其种离子的浓度的乘积超过溶度积，形成沉淀，而其它离子不形成沉淀，从而达到分步沉淀的目的。

它离子不形成沉淀，从而达到分步沉淀的目的它离子不形成沉淀，从而达到分步沉淀的目的它离子不形成沉淀，从而达到分步沉淀的目的1)1)先达到溶度积者先沉淀先达到溶度积者先沉淀先达到溶度积者先沉淀先达到溶度积者先沉淀(所需要沉淀剂浓度最所需要沉淀剂浓度最所需要沉淀剂浓度最所需要沉淀剂浓度最 小的离子先沉淀小的离子先沉淀小的离子先沉淀小的离子先沉淀)2)2)一般当溶液中某离子浓度一般当溶液中某离子浓度一般当溶液中某离子浓度一般当溶液中某离子浓度 1.01.010105 5 molmol L L1 1 时，认为离子沉淀完全时，认为离子沉淀完全时，认为离子沉淀完全时，认为离子沉淀完全NoteNote：原理：原理：原理：原理：思考：思考：思考：思考：谁先析出？谁先析出？谁先析出？谁先析出？逐滴加入逐滴加入逐滴加入逐滴加入已知：已知：已知：已知：先析出，先析出，先析出，先析出，后析出后析出后析出后析出(1)(1)析出时所需要的析出时所需要的析出时所需要的析出时所需要的AgAg+AgIAgI先沉淀先沉淀先沉淀先沉淀(2)(2)AgClAgCl析出时，析出时，析出时，析出时，I I 是否析出完全？是否析出完全？是否析出完全？是否析出完全？)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s)-+)aq(I(aq)Ag AgI(s)-+I I沉淀完全沉淀完全沉淀完全沉淀完全(3)(3)什么情况下可以先析出什么情况下可以先析出什么情况下可以先析出什么情况下可以先析出AgClAgCl？时，时，时，时，AgClAgCl先析出先析出先析出先析出例题：某溶液中含例题：某溶液中含例题：某溶液中含例题：某溶液中含ClCl和和和和CrOCrO4 42 2，它们的浓度分别，它们的浓度分别，它们的浓度分别，它们的浓度分别是是是是 0.10 0.10 molmol.L L1 1和和和和0.0010 0.0010 molmol.L L1 1，逐滴加入，逐滴加入，逐滴加入，逐滴加入AgNOAgNO3 3试剂，哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出试剂，哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出试剂，哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出试剂，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时，第一种离子是否被沉淀完全时，第一种离子是否被沉淀完全时，第一种离子是否被沉淀完全(忽略由于加入忽略由于加入忽略由于加入忽略由于加入AgNOAgNO3 3所引起的体积变化所引起的体积变化所引起的体积变化所引起的体积变化)。

解：析出解：析出解：析出解：析出AgClAgCl、AgAg2 2CrOCrO4 4沉淀时所需的最低沉淀时所需的最低沉淀时所需的最低沉淀时所需的最低AgAg+浓度：浓度：浓度：浓度：AgClAgCl沉淀完全沉淀完全沉淀完全沉淀完全析出析出析出析出 时，时，时，时，ClCl的浓度？的浓度？的浓度？的浓度？AgClAgCl先析出先析出先析出先析出例：在含有例：在含有例：在含有例：在含有0.10 molL0.10 molL-1-1 Fe Fe3+3+和和和和 0.10 molL0.10 molL-1-1 Ni Ni2+2+的溶液中，欲除掉的溶液中，欲除掉的溶液中，欲除掉的溶液中，欲除掉FeFe3+3+，使，使，使，使NiNi2+2+仍留在溶液中，仍留在溶液中，仍留在溶液中，仍留在溶液中，应控制应控制应控制应控制pHpH值为多少值为多少值为多少值为多少?已知：已知：已知：已知：FeFe3+3+沉淀完全：沉淀完全：沉淀完全：沉淀完全：NiNi2+2+开始沉淀：开始沉淀：开始沉淀：开始沉淀：解：解：解：解：2.816.85pHFe3+沉淀完全沉淀完全Ni2+开始沉淀开始沉淀c(Fe3+)10-5pH值范围：值范围：2.81 6.859-49-4 影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素同离子效应、盐效应、酸效应及其它同离子效应、盐效应、酸效应及其它同离子效应、盐效应、酸效应及其它同离子效应、盐效应、酸效应及其它一、一、一、一、同离子效应同离子效应同离子效应同离子效应 (common ion effect)(common ion effect)在难溶电解质溶液中加入与其在难溶电解质溶液中加入与其在难溶电解质溶液中加入与其在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子含有相同离子含有相同离子含有相同离子的易溶强电解质的易溶强电解质的易溶强电解质的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低。

而使难溶电解质的溶解度降低而使难溶电解质的溶解度降低而使难溶电解质的溶解度降低利用沉淀反应除杂质离子利用沉淀反应除杂质离子利用沉淀反应除杂质离子利用沉淀反应除杂质离子(通过加入稍过量通过加入稍过量通过加入稍过量通过加入稍过量的沉淀剂，使杂质离子沉淀完全的沉淀剂，使杂质离子沉淀完全的沉淀剂，使杂质离子沉淀完全的沉淀剂，使杂质离子沉淀完全)应用：应用：应用：应用：例：例：例：例：求求求求 2525时，时，时，时，AgAg2 2CrOCrO4 4在在在在 0.010 molL0.010 molL-1-1 KK2 2CrOCrO4 4溶液中的溶解度溶液中的溶解度溶液中的溶解度溶液中的溶解度解：解：解：解：纯水中，纯水中，纯水中，纯水中，0 0.0100 0.010初始浓度初始浓度初始浓度初始浓度2x 0.010+x2x 0.010+x平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度二、二、二、二、盐效应盐效应盐效应盐效应 (salt effect)(salt effect)在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质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。

而使难溶电解质的溶解度增大的作用而使难溶电解质的溶解度增大的作用而使难溶电解质的溶解度增大的作用AgClAgCl在在在在KNOKNO3 3溶液中的溶解度溶液中的溶解度溶液中的溶解度溶液中的溶解度 (25(25 )(molmolLL1 1)NoteNote：同离子效应一般比盐效应大得多同离子效应一般比盐效应大得多同离子效应一般比盐效应大得多同离子效应一般比盐效应大得多KNOKNO3 30.00000.00000.00100.00100.00500.00500.01000.0100AgCl(10AgC。