難溶強電解質溶液的沉淀溶解平衡.ppt

第四章 難溶強電解質溶液的 沉淀溶解平衡 PrecipitationDissolution Equilibrium of Non-Resolving Strong Electrolyte, 4.1 溶度積原理 4.2 沉淀反應的利用與控制 4.3 生物礦化現象（自學）, 4.1 溶度積原理,一、標準溶度積常數及其與沉淀溶解度的關系,1、標準溶度積常數,MA(s),活度積常數,通常難溶強電解質水溶液中離子濃度很低，活度因子近似為1，Ksp Ksp，一定溫度下為常數。,溶度積常數,在一定溫度下，難溶強電解質飽和溶液中構晶離子濃度冪的乘積為一常數（不隨濃度而變）。,溶度積常數的大小，可反映難溶強電解質的溶解能力。(對于組成類型相同的微溶電解質，溶度積常數大，溶解度也大),MmAn mMnnAm,2、溶度積與溶解度之間的關系,對于難溶強電解質MA，,設MA的溶解度為S molL-1，則:,M+ = A- = S/c,對于難溶強電解質MmAn，,使用Ksp與S之間換算公式應注意的問題:,(1)僅適用于離子強度很小，濃度可以代替活度的難溶強電解質溶液。對于溶解度較大的微溶電解質(如CaSO4、CaCrO4等)，可能產生較大誤差 ；,(2)僅適用于已溶解部分能全部解離的難溶電解質。對于Hg2Cl2, Hg2I2等共價性較強的物質，會有較大誤差；,(3)僅適用于溶解后解離出的陽、陰離子在水溶液中不發(fā)生副反應或副反應程度很小的物質。,18時，Mg(OH)2的Ksp = 1.810-11，求它的溶解度。,例、,已知25時，AgCl的Ksp=l.8l0-10，Ag2CrO4的Ksp=l.1l0-12，試比較它們的溶解度大小。,例、,解：,3、影響難溶強電解質溶解度的因素,同離子效應、鹽效應、酸堿效應、配位效應等,重量分析中，沉淀劑通常過量50%100%。,例、,已知Ksp(BaSO4)=8.71011，試計算BaSO4在純水以及在0.010molL1Na2SO4溶液中的溶解度。,解：在純水中,x=8.7 10-9molL-1,在微溶電解質的飽和溶液中，加入不含有相同離子的易溶電解質時，微溶電解質的溶解度將增大。這種作用稱為鹽效應。,AgCl(s) Ag+ Cl-,(2)鹽效應,發(fā)生同離子效應的同時，也會發(fā)生鹽效應，同離子效應影響大。,(3)酸堿效應,溶液的酸度對沉淀溶解度的影響，稱為酸堿效應。,(4)配位效應,由于沉淀解離出來的構晶離子參與了配位反應而使沉淀的溶解度增大的現象，稱為配位效應, 當溶液中QcKsp時，是未飽和溶液，如果體系中有MmAn， 則MmAn會溶解直至溶液飽和；,當Qc= Ksp時，是飽和溶液，達到動態(tài)平衡；, 當Qc Ksp時，將會有MmAn沉淀析出，直至MmAn 與其飽和溶液達到平衡。,二、溶度積規(guī)則,MmAn mMnnAm,離子積,在0.10molL-1Mg2+溶液加入等體積0.10 molL-1HF溶液，有無MgF2沉淀生成？不要生成MgF2沉淀，需將溶液H+增大至多少以上？( ),不要MgF2沉淀生成：,解：,有MgF2沉淀生成。,例、, 4.2 沉淀反應的利用與控制,一、沉淀的生成,沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的轉化、分步沉淀,原理：增大構晶離子濃度，使QcKsp,措施：加入過量沉淀劑； 調節(jié)溶液的pH。,例、,已知Fe(OH)3的標準溶度積常數為2.7910-39。計算0.0lmolL1Fe3+溶液開始生成Fe(OH)3沉淀及沉淀完全（通常指c(Fe3+)105molL1）時的pH。,pOHlg6.53101312.19,pH14.00pOH14.0012.191.81,pOH=lg6.53101211.19,要使溶液中的Fe3+沉淀完全，則溶液中OH-最小相對濃度為：,通過調節(jié)溶液的pH，可達到控制沉淀的生成的目的。,pH=14.00pOH14.0011.192.81,檢查蒸餾水中Cl允許限量時，取水樣50.0mL，加稀硝酸5滴及0.l00molL1 AgNO3溶液1.00mL，放置半分鐘，溶液如不發(fā)生渾濁為合格。求蒸餾水中Cl的允許限量。,即合格蒸餾水中Cl濃度應不大于9.03l08molL1,例、,二、 沉淀的溶解（降低離子濃度，使QcKsp),生成弱電解質使沉淀溶解,形成配合物使沉淀溶解,發(fā)生氧化還原反應使沉淀溶解,三、沉淀的轉化,K越大，轉化越容易、越徹底。,四、分步沉淀,當溶液中有兩種或兩種以上離子可與同一沉淀劑生成沉淀時，只要緩慢加入沉淀劑，沉淀就會按先后順序從溶液中析出。這種按先后順序沉淀的現象，稱為分步沉淀。,往含有0.10molL-1Cl-和0.10molL-1I-的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液。（1）哪種離子先沉淀？（2）能否用逐滴加入AgNO3溶液的方法將Cl-和I-分離？,例、,解: 設開始生成AgCl沉淀所需Ag+濃度為cr,1(Ag+)，開始生成AgI沉淀所需Ag+濃度為cr,2(Ag+) 。根據溶度積規(guī)則，要生成沉淀，必須Qc Ksp ，則：,AgI先沉淀。,cr,2(A