高等化学 难溶强电解质溶液的沉淀溶解平衡
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难溶电解质的沉淀溶解平衡1 沉淀溶解平衡的建立生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于生成物的溶解度很小,但生成的沉淀并不是绝对不溶。
如AgCl在溶液中存在两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl 的表面进入水中——溶解;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出——沉淀。
在一定温度下,当v溶解=v沉淀时,得到AgCl的饱和溶液,即建立动态平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)2 沉淀溶解平衡在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即达到沉淀溶解平衡状态。
3 沉淀溶解平衡的特征4 沉淀溶解平衡的表达式M m A n(s)m M n+(aq)+n A n-(aq)难溶电解质用“s”标明状态,溶液中的离子用“aq”标明状态,并用“”连接。
如Ag2S (s)2Ag+(aq)+S2-(aq)。
注意易溶电解质作溶质时,如果是饱和溶液,存在沉淀溶解平衡。
如饱和食盐水中存在的沉淀溶解平衡为NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),向饱和食盐水中滴入浓盐酸,可以清楚地观察到有晶体析出。
5 沉淀溶解平衡的影响因素内因难溶电解质本身的性质。
不存在绝对不溶的物质;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶物质的饱和溶液也存在沉淀溶解平衡外因温度升高温度,多数平衡向沉淀溶解方向移动;少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡浓度加水稀释,平衡向沉淀溶解方向移动同离子效应向平衡体系中加入与难溶电解质中相同的离子,平衡向生成沉淀的方向移动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的物质或气体的离子时,平衡向沉淀溶解方向移动名师提醒物质的溶解性与溶解度的关系(20 ℃)1.物质的溶解性与溶解度的关系(数轴记忆法):2.难溶物质是指溶解度小于0.01 g的物质,其溶解度很小,但不会等于0。
溶解是绝对的,不溶是相对的,没有绝对不溶的物质。
第四节 难溶电解质的溶解平衡一、强电解质的溶解平衡1、定义: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。
(也叫沉淀溶解平衡)2、特征:等、动、定、变。
3、表达式:如 NaCl (s )Na +(aq)+Cl -(aq)二、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。
①温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。
②加入相同离子,平衡向沉淀方向移动三.沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成加入相同离子,平衡向沉淀方向移动.根据物质的溶解性,加入一种离子生成沉淀即可。
2.沉淀的溶解溶解沉淀的方法:① 加入足量的水②使沉淀转化为气体③使沉淀转化为弱电解质3、沉淀的转化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。
使平衡向溶解的方向移动。
(1).沉淀转化的方法对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。
(2).沉淀转化的实质沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。
两种沉淀溶解度差别越大,沉淀转化越容易。
(3).沉淀转化的应用沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。
锅炉除水垢水垢〔CaSO 4(s )−−−→−32CO Na CaCO 3(s)−−→−盐酸Ca 2+(aq)〕 其反应如下:CaSO 4+Na 2CO 3====CaCO 3↓+Na 2SO 4CaCO 3+2HCl====CaCl 2+H 2O+CO 2↑从CaSO 4到CaCO 3的沉淀转化中,并存着两个沉淀溶解平衡:CaSO4(s)-24SO+Ca2+在加入Na2CO3溶液之前,CaSO4的溶解与沉淀处于平衡状态,加入Na2CO3溶液之后,-23CO与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,该平衡向下进行;同时溶液中Ca2+的减少又使CaSO4的溶解平衡向右移动,CaSO4逐渐溶解。
关于难溶电解质的沉淀溶解平衡●沉淀溶解平衡与电离平衡的区别:比如氢氧化铁:Fe(OH)3(s)Fe3++3OH-是沉淀溶解平衡;而Fe(OH)3(aq)Fe3++3OH-是电离平衡。
注意括号中的s、aq。
通常,(aq)可以省略不写,而(s)却不能省略不写。
当然,难溶强电解质只有沉淀溶解平衡,没有电离平衡。
●*难溶电解质的溶度积:一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中,(难溶电解质的饱和溶液是极易获得的,只要有沉淀,就一定是饱和溶液!!)阳离子的浓度以其化学计量数(在溶解平衡的方程式中)为指数的幂与阴离子的浓度以其化学计量数(在溶解平衡的方程式中)为指数的幂的乘积为一常数,叫做溶度积常数,(不叫离子积常数!)简称为溶度积。
【参见课本p65.】记作Ksp 。
Ksp的几点用法:【以下计算是为了加深对于一些结论的理解,因为计算一般地都很麻烦,估计高考不会出现。
】1、与摩尔溶解度(用难溶电解质的饱和溶液中的溶质的物质的量浓度来表示的溶解度)互相换算。
(当然也可以与每100g水中,最多能够溶解的溶质质量g表示的溶解度继续换算。
)例1:已知常温下,硫酸钡的溶解度为0.000242g/100g水,求硫酸钡的溶度积。
解:先换算为摩尔溶解度。
硫酸钡这类难溶电解质的饱和溶液极稀,密度基本上仍然是1g/mL。
所以100g水形成的溶液认为是0.100L。
0.000242g硫酸钡的物质的量是0.000242g/233g·mol-1=1.039×10-6mol.所以摩尔溶解度为1.039×10-6mol/0.100L=1.039×10-5mol/L.那么,硫酸钡饱和溶液中C(Ba2+)= C(SO42-)=1.039×10-5mol/LKsp (BaSO4)=1.039×10-5×1.039×10-5=1.08×10-10【对于不同类型的难溶电解质,不能直接根据Ksp 的大小,来推断溶解度的大小。