难溶电解质的标准溶度积常数表
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高考难点:溶度积常数及其应用一、沉淀溶解平衡中的常数(K sp)——溶度积1. 定义:在一定温度下,难溶电解质(S<0.01g)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. 表示方法:以M m A n(s) mM n+(aq) + nA m-(aq)为例(固体物质不列入平衡常数),K sp=[c(M n+)]m·[c(A m-)] n,如AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq),K sp=c(Ag+)·c(Cl-)。
3. 影响溶度积(K sp)的因素:K sp只与难容电解质的性质、温度有关,而与沉淀的量无关,并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积。
4. 意义:①K sp反映了难溶电解质在水中的溶解能力,当化学式所表示的阴、阳离子个数比相同时,K sp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强;②可以用K sp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。
二、判断沉淀生成与否的原则——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——离子积(Q c)的相对大小,可以判断难溶电解质在给的条件下沉淀能否生成或溶解:1.Q c>K sp,溶液过饱和,既有沉淀析出,直到溶液饱和,达到新的平衡;2.Q c=K sp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;3.Q c<K sp,溶液未饱和无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
三、对溶度积的理解1. 溶度积和溶解度都可以用来表示物质的溶解能力,只与温度有关,而与难溶电解质的质量无关。
2. 用溶度积直接比较不同物质的溶解性时,物质的类型应相同。
对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质,不能通过直接比较K sp的大小来确定其溶解能力的大小(要分析溶解时所需最小浓度决定)。
3. 溶液中的各离子浓度的变化只能使沉淀溶解平衡移动,并不改变溶度积。
4. 当表达式中的浓度是表示平衡时的浓度时,要用[]符号表示,且此时的溶液为饱和溶液。
第三章第四节难溶电解质的溶解平衡—难溶电解质的溶度积常数【学习目标】1.正确理解和掌握溶度积K sp的概念,熟知溶度积常数的应用2.能应用溶度积常数K sp进行相关的计算。
【学习重、难点】能应用溶度积常数K sp进行相关的计算。
【知识梳理】一、难溶电解质的溶度积常数(K sp)1.概念:一定温度下,难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,各离子浓度保持不变,该沉淀溶解平衡的平衡常数称之为溶度积常数,简称,用表示。
2.表达式:对于沉淀溶解平衡M m A n mM n+(aq)+nA m-(aq),参照电离平衡原理得平衡常数:K sp =3.影响因素:(1)K sp只与难溶电解质的性质和有关,而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。
并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动,并不改变K sp。
(2)对于大部分溶解平衡,升高温度,平衡向移动,K sp,Ca(OH)2除外。
4.意义:K sp反映了难溶电解质在水中的溶解能力,当化学式所表示的阴、阳离子个数比相同时,K sp越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强,溶解度。
但对化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比不相同的电解质,则不能直接由它们的溶度积来比较溶解能力的大小,必须通过具体计算确定。
下表是几种难溶电解质的溶度积以及溶解能力的比较:沉淀溶解平衡K sp(18~25℃)溶解能力比较AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq) 1.8×10-10mol2. L-2AgCl> AgBr > AgI AgBr(s)Br-(aq)+Ag+(aq) 5.0×10-13mol2.L-2AgI(s)I-(aq)+Ag+(aq)8.3×10-17mol2.L-2Mg(OH)2(s)Mg 2+(aq)+2OH-(aq)1.8×10-11mol3.L-3Mg(OH)2> Cu(OH)2Cu(OH)2(s)Cu 2+(aq)+2OH-(aq)2.2×10-20mol3.L-35.应用—溶度积规则:比较K sp与溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积Q c)判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
溶度积定义对于物质 AnBm(s)=n Am+(aq)+ mBn-(aq), 溶度积(Ksp)=(C(Am+) )^n ( C(mBn-))^m溶度积的应用很广泛。
在定性分析中,利用金属硫化物、氢氧化物、碳酸盐等溶度积的差异分离金属离子。
若往氯化铅饱和溶液中加入氯化钾时,溶液中Cl-浓度增大,Pb2+和Cl-的浓度系数次方之积较氯化铅的溶度积大,这时将有部分离子发生Pb2++2Cl- --→PbCl2的反应,将过剩的PbCl2沉淀出来,直至两种离子的浓度系数次方之积等于氯化铅的溶度积为止。
因此,为使溶解度小的物质完全沉淀,需要加入含有共同离子的电解质。
人教版化学选修4化学反应原理第三章沉淀的溶解平衡涉及溶度积的计算溶解度与溶度积的关系溶解度和溶度积的互相换算:两者都可以用来表示难溶电解质的溶解性。
溶度积是微溶解的固相与溶液中相应离子达到平衡时的离子浓度的乘积,只与温度有关。
溶解度不仅与温度有关,还与系统的组成,PH的改变,配合物的生成等因素有关。
只有同一类型的难溶电解质才能通过溶度积比较其溶解度(mol/l)的相对大小。
大多数实际溶解度S比由c计算得到的要大。
溶度积规则与离子积的关系离子积IP(ion product):任一条件下离子浓度幂的乘积。
Ksp表示难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂的乘积,仅是IP的一个特例。
数值分析1. IP=Ksp 表示溶液是饱和的。
这时溶液中的沉淀与溶解达到动态平衡,既无沉淀析出又无沉淀溶解。
2. IP<Ksp 表示溶液是不饱和的。
溶液无沉淀析出,若加入难溶电解质,则会继续溶解。
3. IP>Ksp 表示溶液为过饱和。
溶液会有沉淀析出常用溶度积常数。
高考热点——溶度积常数(新)难溶电解质的溶解平衡是普通高中课程标准实验教科书化学选修4《化学反应原理》的内容,属于新课标教材调整后新增加的知识点。
一、溶度积常数定义及表达式前提:在一定温度下难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,各离子浓度保持不变,用K sp 表示。
对于下列沉淀溶解平衡:M m A n(s)mM n+(aq)+nA m-(aq) 溶度积常数K sp=二、有关溶度积常数的注意事项1、K sp只与温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子的浓度无关。
2、一般来说,对同种类型难溶电解质,K sp越小,其溶解度越小,越易转化为沉淀。
不同类型难溶电解质,不能根据K sp比较溶解度的大小。
3、可通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积(Q c)的相对大小判断难溶电解质在给定条件下的沉淀生成或溶解情况:Q c﹥K sp,向生成沉淀的方向进行,有沉淀生成;Q c﹦K sp,达溶解平衡,溶液为饱和溶液;Q c﹤K sp,向沉淀溶解的方向进行,沉淀逐渐溶解。
三、溶度积常数的应用1、基本概念的考查例1已知25℃时,K a×10-4mol·L-1,K sp[CaF2×10-10mol3·L-3·L-1·L-1CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是()A.25℃·L-1HF 溶液中pH=1B.K sp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C.该体系中没有沉淀产生D.该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀2、利用溶度积常数的概念判断沉淀的生成、溶解及转化例2(山东高考)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。
已知25℃时K sp[Mg(OH)2×10-11, K sp[Cu(OH)2×10-20。
溶度积自然界没有绝对不溶解的物质,许多通常认为不溶于水的物质也有微弱溶解于水的倾向,例如难溶盐氯化银在水中存在沉淀与溶解平衡。
在一定温度下,Ag+浓度和Cl-浓度的乘积为一定值。
如果对一般难溶盐强电解质在水中同样存在A mB n=mA++nB-在一定温度下,则K ap=[A+]m [B-]n式中Ksp为常数,它反映了物质的溶解能力,故称溶度积常数,简称溶度积。
其意义:在难溶强电解质饱和溶液中,组成该物质的各离子浓度的系数次方之积,在一定温度下为该物质固有的常数。
所谓难溶强电解质,可以是盐,亦可以是碱。
严格说,Kap应是难溶电解质在其饱和溶液中离子活度的系数次方之积,称为活度积。
因难溶电解质其溶度积很小,离子浓度近似地等于活度。
任何难溶电解质,不管它的溶解度多么小,在其饱和溶液中总有与其达成平衡的离子。
任何沉淀反应,无论它进行得多么完全,溶液中仍依然存在组成它的离子,而且其离子浓度系数次方之积必为常数。
只不过随难溶电解质的溶解能力的差异,Ksp 值有所不同。
溶度积可由该难溶电解质的溶解度求得。
例如,设氯化铅在水中的溶解度为s(mol·L-1),该盐在饱和溶液中完全电离(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq)PbClPb2+的浓度为s,Cl-的浓度为2s,故Ksp=〔Pb2+〕〔Cl-〕2=s(2s)2=4s3(mol3·L-3)溶度积的应用很广泛。
在定性分析中,利用金属硫化物、氢氧化物、碳酸盐等溶度积的差异分离金属离子。
若往氯化铅饱和溶液中加入氯化钾时,溶液中Cl-浓度增大,Pb2+和Cl-的浓度系数次方之积较氯化铅的溶度积大,这时将有部分离子发生Pb2++2Cl---→PbCl2的反应,将过剩的PbCl2沉淀出来,直至两种离子的浓度系数次方之积等于氯化铅的溶度积为止。
因此,为使溶解度小的物质完全沉淀,需要加入含有共同离子的电解质。
一些常见的难溶电解质的Ksp值见下表。
难溶电解质的溶度积常数25℃。
溶度积与溶度积规则一、溶度积定义:在一定条件下,难溶强电解质)(s B A n m 溶于水形成饱和溶液时,在溶液中达到沉淀溶解平衡状态(动态平衡),各离子浓度保持不变(或一定),其离子浓度幂的乘积为一个常数,这个常数称之为溶度积常数,简称溶度积,用K SP 表示。
二、溶度积表达式:)(s B A n m )()(aq nB aq mA m n -++n m m n sp B c A c K )()(-+⋅= (适用对象:饱和溶液)① sp K 只与温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子的浓度无关。
② 一般来说,对同种类型难溶电解质(如AgCl 、AgBr 、AgI 、4BaSO ),sp K 越小,其溶解度越小,越易转化为沉淀。
不同类型难溶电解质,不能根据sp K 比较溶解度的大小。
三、溶度积规则—离子积在一定条件下,对于难溶强电解质)(s B A n m )()(aq nB aq mA m n -++在任一时刻都有nm m n c B c A c Q )()(-+⋅= (适用对象:任一时刻的溶液)可通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积----离子积(c Q )的相对大小判断难溶电解质在给定条件下的沉淀生成或溶解情况:sp c K Q >,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡; sp c K Q =,溶液为饱和溶液,沉淀与溶解处于平衡状态;sp c K Q <,溶液未饱和,向沉淀溶解的方向进行,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于L mol 5101-⨯时,沉淀就达完全(2011年浙江)13、海水中含有丰富的镁资源。
某同学设计了从模拟海水中制备MgO 的实验方案:模拟海水中的离子浓度(L mol ⋅)+Na+2Mg+2Ca -Cl-3HCO439.0 050.0 011.0 560.0 001.0溶液NaOH Lmol mL 0.10.13.8250.10=pH C L 模拟海水过滤 ①滤液M沉淀物X.11=pH NaOH 调到固体加过滤 ②滤液N沉淀物YMgO注:溶液中某种离子的浓度小于511.010mol L --⨯⋅,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。