第8章2 沉淀-溶解平衡

《第8章2 沉淀-溶解平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第8章2 沉淀-溶解平衡（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第第8章 溶液中的四大平衡（二） 沉淀章 溶液中的四大平衡（二） 沉淀溶解平衡溶解平衡(5h)8.2.1 沉淀溶解平衡8.2.2 沉淀的形成及溶度积规则8.2.3 沉淀的溶解和转化8.2.4 沉淀的纯度及影响因素8.2.5 重量分析法2012年11月16日3时44分1本章作业8.2.1 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡8.2.1.1 沉淀沉淀-溶解平衡溶解平衡 8.2.1.2 溶度积和溶解度的关系溶度积和溶解度的关系2012年11月16日3时44分28.2.1.1 沉淀-溶解平衡8.2.1 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡沉淀(precipitation)-溶解(dissolution)两相化学平衡体系沉淀反

2、应与溶解反应伴有新物相的生成与消失制备和提纯物质，测定含量或浓度38.2.1.1 沉淀-溶解平衡难 溶 物:难 溶 物:溶解度小于0.01g/100gH2O的物质 微溶物质微溶物质:溶解度在0.010.1g/100gH2O之间的物质 易溶物质易溶物质:溶解度大于0.1g/100g H2O的物质MA(s) MA(aq) M+(aq)+A-(aq)8.2.1 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡溶解度 s ( moldm-3 或 g /100g水）2012年11月16日3时44分4 spKm BA ap)B(AaaKn mn= 溶度积常数,简称溶度积溶度积s = s0 + M+ = s0 + A- s = M

3、+ = A- s0固有溶解度仅用于强电解质mnKKBA ap sp/=mn mnKBA)B(A sp=mmnn BABA=(aq)B(aq)A (s)BAnm+mnmn2012年11月16日3时44分58.2.1 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡2012年11月16日3时44分68.2.1.2 溶度积和溶解度的关系 溶解度：s ( moldm-3 ）平衡浓度mol.dm-3nsms mnms)nsK()( sp=(aq)B(aq)A (s)BAnm+mnmnAB型ABBA22型或 spKs =mnmnsmn+=3 sp 4Ks =nm mnmnKs+=1 sp)(8.2.1 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡1

4、2 42 sp101 . 1)CrO(Ag=K例：35312 3 spdmmol105 . 6 4101 . 14 =Ks5 sp 243108)(POCaKs =的分子式溶度积溶解度/AgBrAgIAg2CrO4AgCl5105 . 63dmmol10108 . 113100 . 517103 . 812101 . 110101 . 97101 . 75103 . 178.2.1 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡42CrOAg(1) 相同类型Ksp大的 ，s 也大AgClAgBrAgI结论：(2) 不同类型要计算Ksp减小 s 减小2012年11月16日3时44分88.2.1 沉淀溶解平衡沉淀溶解平

5、衡2012年11月16日3时44分98.2.2 沉淀的形成及溶度积规则沉淀的形成及溶度积规则8.2.2.1 沉淀的类型和性质沉淀的类型和性质8.2.2.2 沉淀的形成过程沉淀的形成过程8.2.2.3 溶度积规则溶度积规则2012年11月16日3时44分108.2.2.1 沉淀的类型和性质1. 类型类型晶型沉淀：其外观特征为颗粒状的结晶，粒径约为 0.11m无定形沉淀：其外观特征呈胶状或絮状，直径仅有 0.02m凝乳状沉淀： 介于上两种沉淀之间8.2.2 沉淀的形成及溶度积规则沉淀的形成及溶度积规则? 晶型沉淀晶型沉淀较大的沉淀颗粒内部构晶离子有规则地排列，结构紧密，具有明显的晶面，沉淀的体积一

6、般比较小， 容易沉降于容器的底部，沉淀便于过滤和洗涤。2012年11月16日3时44分112. 性质性质粗晶型沉淀(如MgNH4PO4)细晶型沉淀(如BaSO4)8.2.2 沉淀的形成及溶度积规则沉淀的形成及溶度积规则?无定形沉淀无定形沉淀由许多疏松、杂乱无章地聚集在一起的微小颗粒所形成。没有明显的晶面，颗粒中常含有大量数目的溶剂 分子，呈疏松的絮状，整个沉淀的体积比较大，不易沉降于容 器的底部，不易过滤和洗涤不易过滤和洗涤。晶型沉淀8.2.2.2 沉淀的形成过程沉淀的形成过程两步两步：晶核的形成 晶核长大成晶粒晶核的形成 晶核长大成晶粒 均匀液相中自发地产生晶核的过程均相成核均相成核溶液中常

7、混有大量肉眼看不见的固体微粒主要来源于容器 的沾污和试剂、溶剂中的杂质，当构晶离子达到一定浓度时 ，它们也可以起到晶核的作用晶种诱导沉淀的形成异 相成核异 相成核沉淀微粒的大小是由晶核形成和晶核生长这两个过程的相对 速率来确定的 如果沉淀时，聚集速率很快，晶核形成的速率很大，后扩散 到晶核上的构晶离子来不及定向排列，就又形成了新的晶 核瞬间将有大量的晶核形成，使过剩的构晶离子消耗殆尽 而难于长大，只能聚集起来形成无定形的沉淀。2012年11月16日3时44分128.2.2 沉淀的形成及溶度积规则沉淀的形成及溶度积规则?如果晶核的形成速率小于构晶离子在晶核上定向排列的速率， 构晶离子就可以按一定

8、的晶格位置定向排列，从而形成较大颗 粒的晶型沉淀?沉淀的类型取决于构晶离子在晶核上的聚集速率和在晶核表面 上定向排列速率的相对大小2012年11月16日3时44分13控制沉淀的条件，可以调节构晶离子的聚集速率， 进而可以控制某些沉淀的类型控制沉淀的条件，可以调节构晶离子的聚集速率， 进而可以控制某些沉淀的类型沉淀生成的初始速率(即晶核形成速率，也称分散度)与溶液的相 对过饱和度成正比：ssQKv=)(分散度定向排列速率主要与沉淀物质的性质有关，是物质的固有特性定向排列速率主要与沉淀物质的性质有关，是物质的固有特性8.2.2 沉淀的形成及溶度积规则沉淀的形成及溶度积规则过饱和度过饱和度mnccJ

9、+=nmBA8.2.2.3 溶度积规则溶度积规则(aq)B(aq)A (s)BAnm+mnmn(1) J Ksp过饱和溶液，沉淀析出离子积2012年11月16日3时44分148.2.2 沉淀的形成及溶度积规则沉淀的形成及溶度积规则例例：BaCO3(s) Ba2+(aq) + CO32-(aq) (1) 加酸 2H+ CO32-H2O + CO2 c(CO32-)， J，J Ksp促进 BaCO3生成例例：25时，晴纶纤维生产的某种溶液中，c(SO42-) 为 6.010-4 mol.dm-3。若在 40.0dm3该溶液中，加入 0.010 mol.dm-3BaCl2溶液 10.0dm3，问是否

10、能生成 BaSO4沉淀？如果有沉淀生成，问能生成BaSO4多少 克？最后溶液中SO42-是多少？10 4 sp101.1)BaSO(=K2012年11月16日3时44分158.2.2 沉淀的形成及溶度积规则沉淀的形成及溶度积规则332 odmmol100 . 20 .500 .10010. 0)Ba(+=c7342 o2 4o 106 . 9 100 . 2108 . 4 )Ba()SO(+=ccJ10 sp101.1=K， spKJ 3100 . 24108 . 4)dm/(mol3 Bc反应前）（x43108 . 4100 . 2 x+=31052. 1x)dm(mol3平衡浓度沉淀析出所

11、以有4BaSOBaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)2012年11月16日3时44分16344 2 4odmmol108 . 40 .500 .40100 . 6)SO( =c解解：8.2.2 沉淀的形成及溶度积规则8.2.2 沉淀的形成及溶度积规则103101 . 1)1052. 1 (=+xx331052. 11052. 1 +xx很小，8103 . 7=x382 4dmmol103 . 7)SO(=c2330 .50)108 . 4()(BaSO4 4=xm5.6g2330 .50108 . 44=2012年11月16日3时44分178.2.2 沉淀的形成及溶度积规则

12、沉淀的形成及溶度积规则2012年11月16日3时44分188.2.3 沉淀的溶解和转化8.2.3.1 条件溶度积条件溶度积8.2.3.2 影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素8.2.3.3 沉淀的转化沉淀的转化8.2.3.4 分步沉淀分步沉淀2012年11月16日3时44分198.2.3 沉淀的溶解和转化8.2.3.1 条件溶度积条件溶度积 主反应主反应H2AMA(s)= M+ A M(OH)ML2副反应副反应副反应系数副反应系数M(OH)2MMM=AAA=M液相中M离子的总浓度 A液相中A离子的总浓度AM spAMMA=KKsp=MA条件溶度积条件溶度积AM AM ap AM sp sp

13、AM=KKK2012年11月16日3时44分208.2.3 沉淀的溶解和转化8.2.3.1 条件溶度积条件溶度积Ksp=MA条件溶度积条件溶度积AM AM ap AM sp spAM=KKK副反应的发生：M1，A 1，溶解度增大；离子强度：M1， A 1，溶解度增大。2012年11月16日3时44分218.2.3.2 影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素1. 盐效应盐效应AgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25 )d(mol /10溶解度AgCl)d /(mol)KNO(3533mmc0.00 0.00100 0.00500 0.01001.278 1.325 1.385 1.4278.2

14、.3 沉淀的溶解和转化盐效应盐效应：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AM ap sp KKs=c(Na2SO4)/ moldm-3 0 0.001 0.01 0.02 0.04 0.100 0. 200 S(PbSO4)/ mmoldm-3 0.15 0.024 0.016 0.014 0.013 0.016 0.023 (1) 当 c(SO42-) 0.04mol.dm-3时， c(SO42-) 增大，S(PbSO4)缓 慢增大，盐效应盐效应占主导2012年11月16日3时44分228.2.3 沉淀的溶解和转化2. 同离子效应同离子效应在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶 强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶 强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用2012年11月16日3时44分23例例：求 25时，Ag2CrO4在 0.010 moldm-3K2CrO4溶液中的溶解度(aq)CrO(aq)2Ag (s)CrOAg 2 442+=解：12 sp2101 . 1)010. 0()2(=+Kss010. 0010. 0 + ss很小6102 . 5=s 362 43dmmol102 . 5 CrOdmmol010. 0=s中纯水中35dmmol106.