难溶电解质的溶解平衡知识点
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难溶电解质的溶解平衡【知识要点】一、溶解平衡1. 不同电解质在中的溶解度差别很大。
在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下:2. 生成沉淀的离子反应之所以能发生,是因为_____________________ 。
3. 溶解平衡的建立:从固体溶解的角度来看,AgCl在水中存在两个过程:①在水分子的作用下,少量Ag+与Cl—脱离AgCl表面溶入水中,②溶液中的Ag+与Cl—受AgCl表面正、负离子的吸引,回到AgCl 表面析出沉淀。
在一定温度下,当沉淀溶液和生成的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液,即建立下列平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl—(aq)正是这种平衡的存在,决定了Ag+与Cl—的反应不能进行到底。
(1)定义:在一定条件下,难溶强电解质溶于水,当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时,形成溶质的饱和溶液,达到平衡状态,这种平衡称为沉淀溶解平衡。
思考1. 将一块形状不规则的NaCl固体放入NaCl饱和溶液中,一昼夜后观察发现,固体变为规则的立方体,而质量却未发生变化,为什么?(2)特征:(与化学平衡相比较)①:可逆过程②:v(溶解)=v(沉淀)③:动态平衡,v(溶解)=v(沉淀)≠ 0④:达到平衡时,溶液中各离子浓度保持不变⑤:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
(3)生成难溶电解质的离子反应的限度化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于,沉淀就达完全。
(4)影响沉淀溶解平衡的因素①内因:②外因:遵循原理浓度:加水,平衡向方向移动。
温度:绝大数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,多数平衡向方向移动。
少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡。
同离子效应:向平衡体系中加入相同的离子,使平衡向的方向移动。
例1. 将足量BaCO3分别加入:① 30mL 水②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。
难溶电解质的溶解平衡1.沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪⎧v溶解大于v沉淀,固体溶解v溶解等于v沉淀,溶解平衡v溶解小于v沉淀,析出晶体(3)特点(4)表示AgCl在水溶液中的电离方程式为AgCl===Ag++Cl-。
AgCl的溶解平衡方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
2.沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质。
溶度积(K sp)反映难溶电解质在水中的溶解能力。
对同类型的电解质而言,K sp数值越大,电解质在水中溶解度越大;K sp数值越小,难溶电解质的溶解度也越小。
(2)外因①浓度(K sp不变)a.加水稀释,平衡向溶解的方向移动;b.向平衡体系中加入难溶物相应的离子,平衡逆向移动;c.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,平衡向溶解的方向移动,K sp 增大。
(3)实例 以AgCl (s )Ag +(aq )+Cl -(aq ) ΔH >0为例20 ℃时电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系: (1)沉淀的生成 ①调节pH 法如除去CuCl 2溶液中的杂质FeCl 3,可以向溶液中加入CuO ,调节溶液的pH ,使Fe 3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。
离子方程式为Fe 3++3H 2OFe(OH)3+3H +,CuO +2H+===Cu 2++H 2O 。
②沉淀剂法如用H 2S 沉淀Hg 2+的离子方程式为Hg 2++H 2S===HgS ↓+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++CO 2↑+H 2O 。
②盐溶解法: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 。
难溶电解质的溶解平衡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。
深度思考(1)以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔH>0为例,填写外因对溶解平衡的影响外界条件移动方向平衡后c(Ag+)平衡后c(Cl-)K sp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不变加入少量逆向增大减小不变AgNO3通入HCl 逆向减小增大不变通入H2S 正向减小增大不变(2)试用平衡移动原理解释下列事实:①已知Ba2+有毒,为什么医疗上能用BaSO4做钡餐透视,而不能用BaCO3做钡餐?②分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L-1的盐酸洗涤AgCl沉淀,用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。
答案①由于胃液的酸性很强(pH为0.9~1.5),H+与BaCO3电离产生的CO2-3结合生成CO2和H2O,使BaCO3的溶解平衡:BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO2-3(aq)向右移动,c(Ba2+)增大,会引起人体中毒。
而SO2-4是强酸根离子,不能与胃液中的H+结合,因而胃液中H+浓度对BaSO4的溶解平衡基本没影响,Ba2+浓度可以保持安全的浓度标准以下。
考点一沉淀溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质①v溶解>v沉淀,固体溶解②v溶解=v沉淀,溶解平衡③v溶解<v沉淀,析出晶体(3)溶解平衡的特点(4)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:以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔH>0为例(5)电解质在水中的溶解度20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:2.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成①调节pH法如:除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至7~8,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。
②沉淀剂法如:用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解①酸溶解法如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
②盐溶液溶解法如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH+4===Mg2++2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法如:不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH)2]++Cl-+2H2O。
3(3)沉淀的转化①实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)。
②应用:锅炉除垢、矿物转化等。
深度思考1.下列方程式:①AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)、②AgCl===Ag++Cl-、③CH3COOH CH3COO-+H+各表示什么意义?答案①AgCl的沉淀溶解平衡;②AgCl是强电解质,溶于水的AgCl完全电离;③CH3COOH的电离平衡。
《难溶电解质的沉淀溶解平衡》知识清单一、沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,溶解速率和沉淀速率相等的状态,叫做沉淀溶解平衡。
例如,我们以氯化银(AgCl)为例,AgCl 溶解在水中会产生银离子(Ag⁺)和氯离子(Cl⁻),当溶解的速率和沉淀的速率相等时,就达到了沉淀溶解平衡。
二、沉淀溶解平衡的特征1、动态平衡沉淀溶解平衡是一种动态平衡,溶解和沉淀这两个过程仍在进行,只是速率相等。
2、等速进行溶解速率等于沉淀速率。
3、定态平衡溶液中各离子的浓度保持不变。
4、条件改变平衡移动当改变影响平衡的条件(如温度、浓度等)时,沉淀溶解平衡会发生移动。
三、沉淀溶解平衡的表达式对于一般的难溶电解质 AₘBₘ(s)⇌m Aⁿ⁺(aq)+ n Bᵐ⁻(aq),其沉淀溶解平衡的表达式为:Ksp =Aⁿ⁺ᵐ×Bᵐ⁻ⁿ,其中 Ksp 称为溶度积常数。
例如,对于 AgCl(s)⇌Ag⁺(aq)+ Cl⁻(aq),Ksp =Ag⁺×Cl⁻。
四、影响沉淀溶解平衡的因素1、内因难溶电解质本身的性质,这是决定沉淀溶解平衡的主要因素。
不同的难溶电解质,在相同条件下,Ksp 越大,溶解能力越强。
2、外因(1)温度大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp 增大;降低温度,平衡向沉淀方向移动,Ksp 减小。
但也有少数难溶电解质的溶解是放热过程,情况则相反。
(2)浓度向平衡体系中加入相同的离子,平衡向沉淀方向移动;加入能与体系中某种离子反应的物质,平衡向溶解方向移动。
(3)压强对沉淀溶解平衡的影响很小,一般不考虑。
五、溶度积规则通过比较离子积 Qc 与溶度积 Ksp 的大小,可以判断沉淀溶解平衡的移动方向。
1、 Qc > Ksp 时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液达到饱和。
2、 Qc = Ksp 时,溶液饱和,处于沉淀溶解平衡状态。
3、 Qc < Ksp 时,溶液未饱和,无沉淀析出,若有沉淀,沉淀会溶解。
目夺市安危阳光实验学校难溶电解质的溶解平衡考点1 溶解平衡(一)存在:只要有固体存在的悬浊液中都存在例:NaCl(s ) Na+(aq)+Cl-(aq) AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)(二)特征(1)等:(2)动:(3)定:达到平衡时,溶液中(4)变:当外界条件改变,溶解平衡将(三)沉淀反应的应用(1)沉淀的形成和转化加入与溶液中的某些离子生成沉淀,达到分离或除去某些离子的目的。
反应中,离子趋向于生成的物质。
(2)沉淀的溶解根据平衡移动原理,减少溶解平衡体系中的某种离子,会使平衡向沉淀向方向移动,沉淀逐渐。
例: Mg(OH)2(s)≒ Mg2+(aq)+ OH-(aq)OH- + H+ H2O 条件的改变了原难溶电解质的溶解平衡。
[特别提醒]:解决沉淀溶解平衡的一般思路:“看到”粒子——“找到”平衡——“想到”移动[例1]己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固)Ca2++2OH-,CaCO3(固) Ca2++CO32-。
在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2,CO2等,为了除去有害气体SO2变废为宝,常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应产物为石膏。
(1)写山上述两个反应的化学方程式:①S02与CaCO3悬浊液反应②S02与Ca(OH)2悬浊液反应(2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由[答案](1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2或 2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO4·2H2O)或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O(2) Ca(OH)2微溶于水,石灰水中Ca(OH)2浓度小,不利于吸收SO2[规律总结]根据二氧化硫的还原性和其水溶液的酸性强弱,再结合化学平衡和溶解平衡知识,即可解题。
高二化学下册《难溶电解质的溶解平衡》知识点整理高二化学下册《难溶电解质的溶解平衡》知识点整理(一)沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡和溶度积定义:在一定温度下,当把PbI2固体放入水中时,PbI2在水中的溶解度很小,PbI2表面上的Pb2+离子和I-离子,在H2O分子作用下,会脱离晶体表面进入水中。
反过来在水中的水合Pb2+离子与水合I-离子不断地作无规则运动,其中一些Pb2+(aq)和I-(aq)在运动中相互碰撞,又可能沉积在固体表面。
当溶解速率与沉淀速率相等时,在体系中便存在固体与溶液中离子之间的动态平衡。
这种平衡关系称为沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数或溶度积。
沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样,一种动态平衡,其基本特征为:(1)可逆过程;(2)沉积和溶解速率相等;(3)各离子浓度不变;(4)改变温度、浓度等条件平衡移动。
2、溶度积的一般表达式:在一定温度下,难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称为该难溶电解质的溶度积。
用符号Ksp表示。
3、溶度积的影响因素:溶度积Ksp的大小和溶质的溶解度不同,它只与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关。
但是,当温度变化不大时,Ksp数值的改变不大,因此,在实际工作中,常用室温18~25℃的常数。
4、溶度积的应用:(1)溶度积Ksp可以用来判断难溶电解质在水中的溶解能力,当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(2)溶度积Ksp可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡移动方向。
5、溶度积(Ksp)的影响因素和性质:溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质性质和温度有关,与沉淀的量无关,离子浓度的改变可使平衡发生移动,但不能改变溶度积,不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。
相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶。
例如:(AgCl) Ksp(AgBr) Ksp(AgI),溶解度:AgCl) Ksp(AgBr) Ksp(AgI)。
难溶电解质的溶解平衡一、难溶电解质的溶解平衡1.固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系溶解性难溶微溶可溶易溶S的范围S<0.01 g 0.01 g<S<1 g 1 g <S<10 g S>10 g 2. 溶解平衡状态:在一定温度下,固体溶质在水中形成饱和溶液时,溶液中溶质质量保持不变的状态,该状态下,固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分子结晶的速率达到相等,但溶解和结晶仍在进行。
3.沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了动态平衡,叫做难溶电解质的溶解平衡。
如AgCl溶于水的溶解平衡表示为:(2)特征逆:沉淀的溶解是一个过程动:动态平衡等:溶解速率和沉淀速率相等定:平衡状态时,溶液中离子的浓度保持不变变:当外界条件改变时,溶解平衡发生移动练习:1.已知溶解平衡Mg(OH)2 Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当下列条件改变时,对该溶解平衡的影响,填写下表,并归纳其影响因素。
条件改变移动方向c(Mg2+) c(OH-)加水向右减小减小升温向右增大增大加MgCl2(s) 向左增大减小2.从物质类别、变化过程角度分析沉淀溶解平衡与弱电解质的电离平衡有何区别?答案(1)从物质类别看,难溶电解质可以是强电解质,也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。
(2)从变化的过程来看,沉淀溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
二、影响沉淀溶解平衡的因素:(1)内因:溶质本身的性质。
绝对不溶的物质是没有的;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶溶质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。
(2)外因: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;少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡。
③同离子效应:向平衡体系中加入相同的离子,使平衡向生成沉淀的方向移动。
难溶电解质的溶解平衡一.固体物质的溶解度1.溶解度:在一定温度下,某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
符号:S ,单位:g ,公式:S=(m 溶质/m 溶剂 )×100g2.3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,少数物质的溶解度随温度变化不明显,个别物质的溶解度随温度的升高而减小。
二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立讲固态物质溶于水中时,一方面,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表面进入水中,这一过程叫溶解过程;另一方面,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱和溶液,达到溶解平衡状态。
溶质溶解的过程是一个可逆过程: 2.沉淀溶解平衡绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。
以AgCl 为例:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,便得到饱和溶液,即建立下列动态平衡:AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)3.溶解平衡的特征1)动:动态平衡2)等:溶解和沉淀速率相等3)定:达到平衡,溶液中离子浓度保持不变4)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
三.沉淀溶解平衡常数——溶度积1)定义:在一定温度下,难溶性物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数。
2)表达式:即:AmBn(s)mA n+(aq)+nB m -(aq) Ksp =[A n+]m ·[B m -]n例如:常温下沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq),Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl -] =1.8×10-10常温下沉淀溶解平衡:Ag 2CrO 4(s)2Ag +(aq)+CrO 42-(aq),Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2[CrO2- 4] =1.1×10-123)意义:反应了物质在水中的溶解能力。
难溶电解质的溶解平衡一.固体物质的溶解度1.溶解度:在一定温度下,某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
符号:S ,单位:g ,公式:S=(m 溶质/m 溶剂 )×100g2.不同物质在水中溶解度差别很大,从溶解度角度,可将物质进行如下分类:3.解度随温度的升高而减小。
二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立讲固态物质溶于水中时,一方面,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表面进入水中,这一过程叫溶解过程;另一方面,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱和溶液,达到溶解平衡状态。
溶质溶解的过程是一个可逆过程:⎪⎩⎪⎨⎧→<→=→>⇒⎭⎬⎫→→晶体析出溶解平衡固体溶解结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v2.沉淀溶解平衡绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。
以AgCl 为例:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,便得到饱和溶液,即建立下列动态平衡:AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)3.溶解平衡的特征1)动:动态平衡2)等:溶解和沉淀速率相等3)定:达到平衡,溶液中离子浓度保持不变4)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
三.沉淀溶解平衡常数——溶度积1)定义:在一定温度下,难溶性物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数。
2)表达式:即:AmBn(s)mA n+(aq)+nB m -(aq) Ksp =[A n+]m·[B m -]n例如:常温下沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq),Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl -] =×10-10常温下沉淀溶解平衡:Ag 2CrO 4(s)2Ag +(aq)+CrO 42-(aq),Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2[CrO2- 4] =×10-123)意义:反应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,Ksp 数值越大,电解质在溶解 沉淀水中的溶解能力越强。
4)影响因素:与难溶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。
四.影响沉淀溶解平衡的因素1)内因:难溶电解质本身的性质2)外因:①浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动②温度:多数难溶性电解质溶解于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
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。
④其他:向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向溶解方向移动。
五.溶度积规则1、通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子的离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解?对AgCl而言,其Qc=c(Ag+)·c(Cl-),该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度,而Ksp 计算式中的离子浓度一定是平衡浓度?1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡?2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态?3)若Qc<Ksp,则溶液未饱和,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?2、溶度积K SP的性质(1)溶度积K SP的大小和平衡常数一样,它与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关,离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积K SP的大小。
(2)溶度积K SP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。
相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶于水;反之Ksp越大,溶解度越大。
如:Ksp(AgCl)= ×10-10 ;Ksp(AgBr) = ×10-13;Ksp(AgI) = ×10-17.因为:Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),所以溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。
不同类型的难溶电解质,不能简单地根据Ksp大小,判断难溶电解质溶解度的大小。
3、、溶度积的应用①通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度积(Q c)的相对大小,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;Q c=K sp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;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。
②难溶电解质的组成类型相同时,K sp越大,其溶解能力越大,反之,越小。
以上规则称为溶度积规则。
沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小,控制离子浓度的大小,可以使反应向所需要的方向转化。
六、沉淀反应的应用1、沉淀的生成方法:(1)调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。
反应如下:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。
(2)加沉淀剂法:如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。
反应如下:Cu2++S2-===CuS↓。
Cu2++H2S===CuS↓+2H+。
Hg2++S2-===HgS↓。
Hg2++H2S===HgS↓+2H+。
应用:提纯、废水处理等,目的是利用沉淀去除或者分离某种离子2.沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
(2)溶解沉淀的化学方法Ⅰ.酸碱溶解法注意:用酸溶解含金属离子的难溶物时,所选用酸的酸根与金属离子不反应?如:使CaCO3沉淀溶解,可以加入盐酸降低 CO32-的浓度,使平衡向溶解的方向移动?Ⅱ.氧化还原溶解法原理是通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低,使平衡向右移动而溶解?此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物,如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一个例子:3Ag2S+8HNO3 ===6AgNO3+3S↓+2NO↑+4H2OⅢ.配位溶解法生成络合物使沉淀溶解法,如溶解AgCl可以加入氨水以生成Ag(NH3)2+而使其溶解?Ⅳ.沉淀转化溶解法本法是将难溶物转化为能用上述两种方法之一溶解的沉淀,然后再溶解?例如BaSO4中加入饱和Na2CO3溶液使BaSO4转化为BaCO3,再将BaCO3溶于盐酸?3、沉淀的转化沉淀转化的实质是溶解平衡的移动,一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀比较容易(转化成更难溶的物质)。
这两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大?如:在ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO4溶液,可以使其转化为更难溶的CuS沉淀,这说明溶解度ZnS>CuS?转化的方程式可以表示为ZnS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Zn2+(aq)?对于一些用酸或其他方法不能溶解的沉淀,可以将其转化成另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀,然后出去。
例如锅炉除水垢例、许多在水溶液中的反应,往往有易溶物转化为难溶物或难溶物转化为更难溶物的现象?下表为相同(1)若在有氯化银固体的水中加入硫化钠溶液,可能观察到的现象是______白色固体消失,同时会生成黑色固体__________________________?(2)生成硫酸铵化肥的方法之一是把石膏粉(CaSO4)悬浮于水中,不断通入氨气并通入二氧化碳,充分反应后立即过滤,滤液经蒸发而得到硫酸铵晶体,写出该反应的化学方程式:CaSO4+CO2+H2O+2NH3===CaCO3↓+(NH4)2SO4_?一.考查沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算例3:已知:某温度时,Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-] =×10-10Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2- 4] =×10-12试求:(1)此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO 4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者的大小。
(2)此温度下,在·L -1的AgNO 3溶液中,AgCl 与Ag 2CrO 4分别能达到的最大物质的量浓度,并比较两者的大小。
解析①AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)1510sp L mol 103.1108.1)AgCl (K )AgCl (c ---⋅⨯=⨯==Ag 2CrO 4(s)2Ag +(aq)+CrO 42-(aq)2x x(2x)2·x=Ksp1531234242105.64101.14)()(---⋅⨯=⨯==L mol CrO Ag K CrO Ag c sp∴ c(AgCl)<c(Ag2CrO4)②在 mol ·L -1 AgNO 3溶液中,c(Ag+)= mol ·L -1AgCl(s) Ag +(aq) + Cl -(aq) 溶解平衡时: +x x+x)·x =×10-10∵ x 很小,∴ +x ≈x =×10-8(mol ·L -1)c(AgCl)= ×10-8(mol ·L -1)Ag 2CrO 4(s) 2Ag +(aq) + CrO2-4(aq) 溶解平衡时: +x x+2x)2·x =×10-12∵ x 很小,∴ +2x ≈x =×10-8(mol ·L -1) ∴ c(Ag 2CrO 4)=×10-8 (mol ·L -1) ∴ c(AgCl)>c(Ag 2CrO 4)二. 考查沉淀溶解平衡中的溶度积规则例4.将等体积的4×10-3mo1·L -1的AgNO 3和4×10-3mo1·L –1K 2CrO 4混合,有无Ag 2CrO 4沉淀产生 已知K SP(Ag 2CrO 4)=×10-12。
解:等体积混合后,浓度为原来的一半。
c(Ag +)=2×10-3mol·L -1;c(CrO 4 2-)=2×10-3mol ·L -1Q i =c 2(Ag +)·c(CrO 4 2 -)=(2×l0-3 )2×2×l0-3=8×l0-9>K ?SP (CrO 4-2) 所以有沉淀析出【练习】在LKCl 溶液中,加入LAgNO 3溶液,下列说法正确的是 (AgCl 的Ksp =×10-10) ( )A .有AgCl 沉淀析出B .无AgCl 沉淀C .无法确定D .有沉淀,但不是AgCl三. 考查沉淀溶解平衡中的同离子效应例5.将足量BaCO 3分别加入:① 30mL 水 ②10mL LNa 2CO 3溶液 ③50mL L 氯化钡溶液 ④100mL L 盐酸中溶解至溶液饱和。