文档介绍：第4讲难溶电解质的溶解平衡
,知道沉淀转化的本质。
。
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
溶解度S的范围
S<
<S<
<S<10
S>10
一、固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系
电解质在水中的溶解度,有的很大,有的很小,但仍有度。在20 ℃时溶解性与溶解度的关系如下:
物质在水中“溶”与“不溶”是相对的,“不溶”是指难溶,没有绝对不溶的物质。
二、难溶电解质的溶解平衡
在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等的平衡状态。
如:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
“动”——动态平衡,溶解的速率和生成沉淀的速率不为0。
“等”——v溶解=v沉淀
“定”——达到平衡时,溶液中离子的浓度保持不变。
“变”——当改变外界条件时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
以AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
溶度积
离子积
概念
符号
表达式
Ksp(AmBn)= 式中的浓度都是平衡浓度
Qc(AmBn)=
应用
①Qc Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出
②Qc Ksp:溶液饱和,溶解平衡状态
③Qc Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出
在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂的乘积是一个常数
的平衡常数
任意条件(即非平衡状态)下,难溶电解质溶液中,其离子浓度幂
溶液中有关离子
的乘积
Ksp
Qc
Ksp=cm(
An+)·cn(Bm-)
Qc=cm(
An+)·cn(Bm-)
式中的浓度是任意时刻的浓度
>
=
<
三、沉淀反应的应用
——即将溶液中的部分离子转化为沉淀,其方法有:(1)调节pH法;(2)加沉淀剂法。
—。
(1)沉淀转化的实质。
(2)沉淀转化的特点
①一般说来,溶解度小的沉淀易转化为溶解度的沉淀。
②沉淀的溶解度差别,越容易转化。
根据平衡移动原理,减少溶解平衡体系中的某种离子,会使平衡向沉淀溶解方向移动,沉淀逐渐溶解。
沉淀溶解平衡的移动。
更小
越大
Ag+与Cl-按等物质的量之比反应生成AgCl沉淀,该反应完成后,溶液中有无Ag+、Cl-存在?
【提示】在一定温度下,当沉淀溶解与生成的速率相等时,即达到溶解平衡状态。Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀达到一定程度也会处于溶解平衡状态,所以溶液中仍然会有Ag+和Cl-,只不过其浓度很小。×10-5mol/L时,沉淀就达完全。
溶度积常数的概念和意义
物质在溶液中的沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡具有相同原理。以AmBn为例,难溶电解质AmBn如果溶解的部分全电离,电离与溶解平衡式可以表示为:AmBn(s)AmBn(aq) mAn+(aq)+nBm-(aq),由于AmBn(aq)即溶液中溶解的部分全部电离,不存在分子,则上式可写成AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)其平衡常数,作为固体,c(AmBn)是常数,令K·c(AmBn)=Ksp
故Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
(1)同温条件时,对于同类型物质,Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知,溶解能力:AgCl>AgBr>AgI>Ag2S,Cu(OH)2<Mg(OH)2。
(2)不同类型的物质,Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如(25 ℃):
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp=×10-10
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=×10-11
虽然Mg(OH)2的Ksp较小,但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。一般比较难溶物质的溶解能力,往往比较的是饱和溶液中溶质的物质的量浓度,×10-5mol·L-1,Mg(OH)×10-4mol·L-1,显然Mg(OH)2更易溶解。
【说明】 Ksp与物质的量浓度无关,与温度有关,与离子方程式的写法有关,如
Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq)
Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)
Cu(OH)2悬浊液中,常温下:c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20mol3·L-3。有关常温下的Cu(OH)2溶液,回答下列两空:
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)= mol·L-1,要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH使之大于________