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1、第二章第三节难溶电解质的溶解平衡第1页，本讲稿共18页溶度积常数溶度积常数第三节第三节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡一、溶度积一、溶度积BaCO3（s）Ba2CO32 溶度积常数溶度积常数：KS=b(Ba2)/bb(CO32)/b，b的单位为的单位为:molkg-1 KS表示在难溶强电解质的表示在难溶强电解质的饱和饱和溶液中，有关离子的溶液中，有关离子的 质量摩质量摩尔浓度（除以标准质量摩尔浓度）的乘积在一定温度下是一尔浓度（除以标准质量摩尔浓度）的乘积在一定温度下是一个常数，此常数叫做个常数，此常数叫做第2页，本讲稿共18页 难溶强电解质的构型不同，难溶强电解质的构型不同，KS
2、表达表达 式也不同。式也不同。KS S (Ag2S）=b(Ag+)/)/b 2 2 b(S2-2-)/)/b KS S Ca3(PO4)2 2=b(Ca2+2+)/)/b 3 3 b(PO43-3-)/)/b 2 2KS S 的意义的意义:KS S 值大小表明值大小表明AmBn溶溶 解度的大小；解度的大小；KS S 的性质的性质:KS 值与离子浓度无关值与离子浓度无关,受温度受温度 影响（影响较小）。影响（影响较小）。第3页，本讲稿共18页KS S与与S(溶解度溶解度)可以相互可以相互换算算：对对AB型：型：KS=S 2（b)-2 对对A2B（AB2）型：）型：KS S =4S 3(b)-3
3、对对A3B型：型：KS S =27S4（b）-4 判断溶解能力：判断溶解能力：同类型难溶电解质同类型难溶电解质 KS 不同类型难溶电解质不同类型难溶电解质S第4页，本讲稿共18页Ag+Cl-AgCl(s)KS S (AgCl)=)=b(Ag+)/)/b b(Cl-)/)/b b(AgCl)=S(AgCl)=b(Ag+)=b(Cl-)=1.910-3/143.32=1.3310-5 molkg-1=(1.3310(1.3310-5-5)2 2=1.77101.7710-10-10（K Kyys s与与与与S S的相互换算）的相互换算）的相互换算）的相互换算）例：例：例：例：2525时氯化银的溶解
4、度为时氯化银的溶解度为时氯化银的溶解度为时氯化银的溶解度为1.9101.910-3-3 g kg g kg-1-1,求该温度下氯化银的溶度积。求该温度下氯化银的溶度积。求该温度下氯化银的溶度积。求该温度下氯化银的溶度积。第5页，本讲稿共18页又如：又如：2525时时Ag2CrO4的的KS =1.1210-12 求它在水中的溶解度。求它在水中的溶解度。所以其溶解度为：所以其溶解度为：S(Ag2CrO4)=)=6.5410-5mol.kg-1S(Ag2CrO4)=.b 对于于Ag2CrO4，KS =4S 3 3(b)-3，Ag2CrO4(s)2Ag+CrO42-解：解：计算表明对于计算表明对于Ag
5、Cl和和Ag2CrO4，前者，前者S小而小而Ks大，因此不能由大，因此不能由Ks直接比较直接比较S大小大小第6页，本讲稿共18页1 溶度溶度积规则对于于AgCl饱和溶液：和溶液：KS(AgCl)=beq(Ag+)/)/b b beq(Cl-)/)/b b 因此可以根据因此可以根据KS (溶度积溶度积)和和B B(离子积离子积)的相对的相对大小确定溶液是否处于饱和状态。大小确定溶液是否处于饱和状态。B B(b bB B/b b)B B =b b(Ag(Ag+)/)/b b b b(Cl(Cl-)/)/b b 二、溶二、溶 度度 积 规 则而而对于非于非饱和或和或过饱和溶液：和溶液：第7页，本讲稿
6、共18页（1）B(bB/b)B=KS 系统是饱和溶液，此状态下系统是饱和溶液，此状态下并无沉淀并无沉淀并无沉淀并无沉淀析出；析出；（2）B(bB/b)B KS 系系统统中中将将有有沉沉淀淀析析出出，直直至至溶溶液液成成为为饱饱和和溶溶液液。若若系系统统中中尚未析出沉淀，则此溶液为过饱和溶液。尚未析出沉淀，则此溶液为过饱和溶液。溶度积规则溶度积规则第8页，本讲稿共18页例如：例如：CaCO3(s)Ca2+CO32-+HCO3-又如：又如：Mg(OH)2(s)Mg 2+2OH-+2NH3.H2OHClCl-+H+2NH4Cl2Cl-+2NH4+即：即：B（bB/b )B B KS即：即：B（bB/
7、b )B B KS第9页，本讲稿共18页沉淀的生成和生成的程度沉淀的生成和生成的程度沉淀生成的条件：离子积大于溶度积沉淀生成的条件：离子积大于溶度积例：将例：将0.020mol/L的的Na2CO3与与CaCl2等体积混合等体积混合Q0.0100.0101.010-4 查表：查表：Ks4.710-9 QKs，生成沉淀生成沉淀沉淀生成的程度：残留离子浓度小于沉淀生成的程度：残留离子浓度小于110-5mol/L视作沉淀完全。视作沉淀完全。例：例：1、0.10L、0.020mol/L的的Na2SO4和和BaCl2混合混合 2、0.10L、0.020mol/L的的BaCl2与与0.10L、0.040mo
8、l/LNa2SO4混合混合解：解：1 等量混合，反应后残留的离子系由沉淀溶解而得。等量混合，反应后残留的离子系由沉淀溶解而得。Ks为为1.110-10;则则Ba2+为为1.110-5 mol/L，未能沉淀完全未能沉淀完全。2 NaNa2 2SOSO4 4过量，须计算等量作用后的剩余量过量，须计算等量作用后的剩余量过量，须计算等量作用后的剩余量过量，须计算等量作用后的剩余量剩余的酸根浓度为剩余的酸根浓度为剩余的酸根浓度为剩余的酸根浓度为0.010mol/L,0.010mol/L,KsKs=Ba=Ba2+2+BaBa+0.010+0.010 0.010Ba0.010Ba+BaBa2+2+=1.11
9、0=1.110-8-8,沉淀完全沉淀完全。SO42-过量，过量，Ba2浓度降低，即沉淀溶解度降低同离子效应浓度降低，即沉淀溶解度降低同离子效应第10页，本讲稿共18页2、同离子效应、同离子效应在难溶电解质饱和溶液中加入具有相同离子的另在难溶电解质饱和溶液中加入具有相同离子的另一种强电解质，从而降低了难溶电解质溶解度的一种强电解质，从而降低了难溶电解质溶解度的现象，叫现象，叫同离子效应同离子效应。CaCOCaCO3 3（s s）CaCa2 2 COCO3 32 2 NaNa2 2COCO3 3 2 Na 2 Na2 2 COCO3 32 2第11页，本讲稿共18页解：设解：设AgCl在在0.01
10、molkg-1NaCl溶液中的溶解度为溶液中的溶解度为x mol kg-1。则。则b(Ag+)=x mol kg-1，b(Cl-)=(0.01+x)moldm-3AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡时浓度平衡时浓度/x 0.01+x将上述浓度代入溶度积常数表达式中，得将上述浓度代入溶度积常数表达式中，得b(Ag+)b(Cl-)=KSx(0.01+x)=1.7710-10由于由于AgCl溶解度很小，溶解度很小，0.01+x0.01，所以，所以 x=1.7710-8，即，即AgCl的溶解度为的溶解度为1.77101.7710-8-8 molkgmolkg-1-1 AgCl在纯水中的溶解
11、度在纯水中的溶解度1.3310-5molkg-1例例例例2-92-9求求求求2525时，时，时，时，AgClAgCl在在在在0.01molkg0.01molkg-1-1NaClNaCl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。第12页，本讲稿共18页在含有某种沉淀的溶液中，加入适当的沉淀在含有某种沉淀的溶液中，加入适当的沉淀剂，使之与其中某一离子，使之与其中某一离子结合合为更更难溶的另溶的另一种沉淀一种沉淀。bbbbbb3、沉淀的转化、沉淀的转化CaSOCaSO4 4(s)+CO(s)+CO3 3-2-2(aq)(aq)CaCOCaCO3 3 (s)+SO(s)+SO4
12、4-2-2(aq)(aq)第13页，本讲稿共18页3CaCO3（S）+2PO43-Ca3(PO4)2（S）+3CO32-可可见，反，反应向正方向向正方向进行行趋势很大。很大。在含沉淀的溶液中加入适当的沉淀剂在含沉淀的溶液中加入适当的沉淀剂,使其使其形成形成更难溶更难溶的另一种沉淀的另一种沉淀,称称沉淀的转化沉淀的转化。其平衡常数：其平衡常数：K =5.9107锅炉用水炉用水进一步除一步除钙的反的反应：第14页，本讲稿共18页4、分步沉淀和沉淀分离、分步沉淀和沉淀分离溶液中同时含几种离子时，如果加入某种沉淀剂溶液中同时含几种离子时，如果加入某种沉淀剂可能会产生几种不同的沉淀，若为先后沉淀，称可能
13、会产生几种不同的沉淀，若为先后沉淀，称分步沉淀，利用分步沉淀，可使两种离子分离。分步沉淀，利用分步沉淀，可使两种离子分离。沉淀的先后顺序除与溶度积有关外，还与沉淀离沉淀的先后顺序除与溶度积有关外，还与沉淀离子的初始浓度有关。子的初始浓度有关。第15页，本讲稿共18页例：向含有相同浓度（例：向含有相同浓度（例：向含有相同浓度（例：向含有相同浓度（0.01molkg0.01molkg-1-1）的）的）的）的I I-1-1和和和和ClCl-1-1的溶液中，逐的溶液中，逐的溶液中，逐的溶液中，逐滴滴滴滴加入硝酸银溶液。加入硝酸银溶液。加入硝酸银溶液。加入硝酸银溶液。K KS S （AgIAgI）=b
14、b(Ag(Ag+)b b(I(I-)=8.51108.5110-17-17K KS S （AgClAgCl）=b b(Ag(Ag+)b b(Cl(Cl-)=1.7710 =1.7710-10-10第16页，本讲稿共18页解：解：AgI和和AgCl沉淀时，各需沉淀时，各需Ag+:b b1 1 1 1(AgAg+)/)/)/)/b b =8.5110=8.5110=8.5110=8.5110-17-17-17-17/0.01=8.5110/0.01=8.5110/0.01=8.5110/0.01=8.5110-15-15-15-15b b2 2 2 2(AgAg+)/)/)/)/b b =1.77
15、10=1.7710=1.7710=1.7710-10-10-10-10/0.01=1.7710/0.01=1.7710/0.01=1.7710/0.01=1.7710-8-8-8-8由于由于 b1(Ag+)b2(Ag+)可知可知,AgI(淡黄淡黄)先于先于AgCl（白）沉淀。（白）沉淀。又问又问：当当AgCl开始沉淀时，溶液中开始沉淀时，溶液中 b(I-)=)=？第17页，本讲稿共18页b(I(I-)=4.8110)=4.8110-9-9mol.kg-1-1 b(Ag+)/)/b b=1.7710=1.7710-8-8此时此时b(I-)/)/b b =8.5110=8.5110-17-17/1.7710/1.7710-8 8 AgCl开始沉淀时开始沉淀时在此例中在此例中,AgCl开始沉淀前开始沉淀前b(I-)已经已经小于小于1.010-5molkg-1，表明，表明Ag+(沉淀沉淀剂剂)将将Cl-和和I-完全分离了。完全分离了。这就是沉淀分离法的理论根据。这就是沉淀分离法的理论根据。第18页，本讲稿共18页