沉淀溶解平衡原理
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沉淀溶解平衡原理
1沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡原理是指,在一定的温度和pH环境下,溶质分为沉淀形态和溶质形态。
一般地,一种物质的沉淀率会随溶液的温度或pH 值,以及物质分子间相互作用或催化剂、补助试剂等辅助物质的存在而发生变化。
如同撒水石头一样,如果溶液中化学分子间的斥力弱于粘附力,溶质就有可能析出沉淀物。
2生成溶质沉淀物的条件
从沉淀溶解平衡的原理可以推断,如果满足一定条件,就会发生溶质沉淀物的产现。
这些条件包括:(1)沉淀物含有水溶性的盐类;(2)反应温度和pH值适宜,一般反应温度在室温左右;(3)物质分子间的相互作用或催化剂的存在,促使反应发生;(4)物质的分子量足够大,可以结晶沉淀物。
3萃取、沉淀及析出的关系
沉淀溶解平衡原理提到的溶质沉淀物,包括离子与离子、离子与分子、分子与分子三种类型。
在实际操作中,由于分子之间的性质,选择合适的介质就可以使其中一种物质从另一种物质中脱除,从而做出萃取、沉淀及析出作用,增强或相反降低物料的浓度,达到精炼或分离的目的。
4生物溶解平衡
在生物领域,沉淀溶解平衡也可以应用,例如用沉淀技术来检测耳鼻咽喉疾病的溶血病变细胞。
由于人体血液中多种蛋白质的存在,若反应环境或者溶解过程中到达了某一个极限条件,多种种蛋白质组成的复合物会有一定气泡形成,在这个环境中,溶质就有可能析出沉淀物,就可以做出诊断。
总的来说,沉淀溶解平衡原理是一个非常重要的化学和生物原理,可以有效地用来结合溶液中物质的分子属性,采用沉淀方式做出分离、萃取和溶质的析出等反应,达到我们分离或检测物质的目的。
沉淀溶解平衡在这方面可以说是不可或缺的。
第3节沉淀溶解平衡知识点核心知识点及知识点解读一、沉淀溶解平衡和溶度积1、沉淀溶解平衡的建立:一定条件下,强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
2、沉淀溶解平衡常数--溶度积(1)定义:在一定条件下,难溶性物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫做溶度积常数或溶度积。
(2)表达式:以PbI2(s)溶解平衡为例:PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)K sp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3L-3(3)意义溶度积反映了物质在水中的溶解能力。
对于阴阳离子个数比相同的电解质,K sp的数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。
(4)影响K sp的因素K sp与其他化学平衡常数一样,只与难溶性电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
3、沉淀溶解的特征:等、动、定、变。
等——v溶解 = v沉淀(结晶)动——动态平衡, v溶解 = v沉淀≠0定——达到平衡时,溶液中离子浓度不再改变。
变——当外界条件改变,溶解平衡将发生移动。
4、影响溶解平衡的因素(1)内因:电解质本身的性质①绝对不溶的电解质是没有的。
②同是难溶电解质,溶解度差别也很大。
③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。
(2)外因:遵循平衡移动原理①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。
③同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,使平衡向沉淀方向移动,但K sp 不变。
④其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动,K sp不变。
二、沉淀溶解平衡的应用1、溶度积规则通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积--浓度商Q C的现对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:Q C>K sp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
沉淀溶解平衡及应用1.难溶、可溶、易溶界定:20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:2.沉淀溶解平衡 (1)溶解平衡的建立溶质溶解的过程是一个可逆过程:固体溶质溶解结晶溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪⎧v 溶解>v 结晶 固体溶解v 溶解=v 结晶 溶解平衡v 溶解<v 结晶 析出晶体(2)特点(同其他化学平衡):逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理) 3.影响沉淀溶解平衡的因素 (1)内因难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
(2)外因①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动; ③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动; ④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动。
(3)以AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq) ΔH >0为例,填写外因对溶解平衡的影响4.沉淀溶解平衡的应用 (1)沉淀的生成①调节pH 法如:除去NH 4Cl 溶液中的FeCl 3杂质,可加入氨水调节pH 至7~8,离子方程式为 Fe 3++3NH 3·H 2O===Fe(OH)3↓+3NH +4。
②沉淀剂法如:用H 2S 沉淀Cu 2+,离子方程式为H 2S +Cu 2+===CuS ↓+2H +。
(2)沉淀的溶解 ①酸溶解法如:CaCO 3溶于盐酸,离子方程式为 CaCO 3+2H +===Ca 2++H 2O +CO 2↑。
②盐溶液溶解法如:Mg(OH)2溶于NH 4Cl 溶液,离子方程式为 Mg(OH)2+2NH +4===Mg 2++2NH 3·H 2O 。
③氧化还原溶解法如:不溶于盐酸的硫化物Ag 2S 溶于稀HNO 3。
④配位溶解法如:AgCl 溶于氨水,离子方程式为AgCl +2NH 3·H 2O===[Ag(NH 3)2]++Cl -+2H 2O 。
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沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡是指在溶液中存在着溶解物质与沉淀物质之间的平衡。
当溶解物质和沉淀物质之间的反应达到动态平衡时,称为沉淀溶解平衡。
在沉淀溶解平衡中,溶解物质会溶解为离子,在溶液中以溶解度的形式存在。
而沉淀物质则会以固态的形式存在,在溶液中无法溶解。
溶解物质和沉淀物质之间的平衡是受溶液中各种离子浓度和溶液温度等因素的影响的。
当溶液中的离子浓度超过了溶解度时,溶解物质就会发生沉淀,反之,当溶液中的离子浓度低于溶解度时,沉淀物质就会溶解。
沉淀溶解平衡在实际应用中有广泛的应用。
例如,在水处理过程中,我们常常需要控制水中的溶解物质(如钙、镁等)和沉淀物质(如碳酸钙、硫酸钙等)之间的平衡,以防止沉淀物质堆积在管道和设备上,造成堵塞和损坏。
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