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1、(二)难溶化合物的溶度积原理 1、物质的溶解性 1g/100gH2O 易溶物质 2、难溶物质的沉淀与溶解平衡(1)溶解过程:固体中的离子受极性水分子的吸引和碰撞,离开固体表面扩散到溶液中成为自由运动的水合离子的过程。表面积越大,溶解度越大 V溶解=k1P(2)沉淀过程:溶液中不断运动的离子与固体碰撞,又被吸引到固体表面重新析出的过程。V沉淀=k2P 离子(3)沉淀与溶解平衡:在一定温度下,当溶解速度等于沉淀速度时,未溶解的固体与溶液中的离子之间达到了动态平衡,该平衡称为沉淀溶解平衡。k1P=k2P 离子 即浓度乘积为一常数。(4)溶度积原理:在一定温度下,当难溶化合物的沉淀溶解达到平衡时,溶液
2、中离子浓度自乘之积是一常数,这一规律称为溶度积原理。该常数称为溶度积常数,用Ksp表示。对于任一难溶电解质AmBn,在一定温度下达到平衡时:AmBn(s)mAn+nBm 则 Ksp An+mBmn 12型:Ag2CrO4(s)=2 Ag+(aq)+CrO42-(aq)2 S S Ksp=Ag+2CrO42-=(2s)2(s)11型:AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)S S Ksp Ag+Cl S23.溶度积与溶解度另外要注意:对于同种类型化合物而言,Ksp,S。但对于不同种类型化合物之间,不能根据Ksp来比较S 的大小。4、溶度积规则溶 度 积 规 则 是 判 断 某 溶 液 中 有 无
3、沉 淀 生 成或 沉 淀 能 否 溶 解 的 标 准。为 此 需 要 引 入离子积的概念。(1)离子积 所谓离子积,是指在一定温度下,难溶电解质任意状态时,溶液中离子浓度幂的乘积,用符号Q 表示。例如 Q 与 Ksp 的关系:溶度积规则 1、Q Ksp,平衡状态 2、Q Ksp,析出沉淀 3、Q Ksp,沉淀溶解 分级沉淀:在混合离子的溶液中加入沉淀剂时,溶液中离子沉淀有先后的现象称为分级沉淀。离子沉淀顺序:何种离子先沉淀,何种离子后沉淀。离子开始沉淀时,所需沉淀剂浓度小者先沉淀。离子开始沉淀时,所需沉淀剂浓度大者后沉淀。第二种离子开始沉淀时,第一种离子是否沉淀完全:残余量小于等于0.1%5、
4、分级沉淀例如:铬酸钾指示剂法(Mohr 法,莫尔法)原理分级沉淀例:用AgNO3溶液来沉淀Cl 和CrO42(浓度均为0.010 mol/dm3),开始沉淀时所需Ag+分别是:AgCl,Ag+AgCl=(Ksp(AgCl)/Cl)=(1.76 1010/0.010)=1.8 108 mol/L Ag2CrO4,Ag+=(Ksp(Ag2CrO4)/CrO42)0.5=(2.0 1012/0.010)0.5=1.4 105 mol/L反而是Ksp大的AgCl 先沉淀。说明,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。计算结果表明,沉淀Cl-所需Ag+浓度(1.8108 mol/L)比沉淀CrO42所需Ag+浓度(1.4105mol/L)小得多,因此先出现AgCl 沉淀。当溶液中开始形成Ag2 CrO4沉淀时所需Ag+浓度必须大于1.4105mol/L,此时Cl-浓度为 Cl-=1.3105(mol/L)计算结果表明,当溶液中开始形成Ag2 CrO4沉淀时,Cl-已经接近沉淀完全了(在定量分析中,溶液中离子浓度小于105106 mol/L 即认为已沉淀完全)。沉淀转化现象:在含有沉淀的溶液中,加入适当的试剂,与某一离子结合,使沉淀转化为另一种难溶化合物的现象叫沉淀转化现象。沉淀转化的条件:沉淀转化平衡的条件:6、沉淀的转化