V550-无机化学-第四章 难溶电解质的沉淀溶解平衡
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《难溶电解质的沉淀溶解平衡》讲义一、难溶电解质的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,称为难溶电解质的沉淀溶解平衡。
例如,我们常见的 AgCl 固体在水中存在这样的平衡:AgCl(s) ⇌Ag+(aq) + Cl(aq) 。
此时,Ag+和 Cl不断结合生成 AgCl 沉淀,同时AgCl 也在不断溶解成 Ag+和 Cl,当这两个过程的速率相等时,就达到了沉淀溶解平衡。
需要注意的是,沉淀溶解平衡是一种动态平衡,溶解和沉淀仍在不断进行,只是速率相等。
二、影响沉淀溶解平衡的因素1、内因物质本身的性质是决定沉淀溶解平衡的重要因素。
不同的难溶电解质,它们在相同条件下的溶解度和溶解程度是不同的。
2、外因(1)温度一般来说,大多数难溶电解质的溶解过程是吸热的,升高温度,平衡向溶解方向移动,溶解度增大;反之,降低温度,平衡向沉淀方向移动,溶解度减小。
(2)浓度对于反应离子的浓度,通过加水稀释,平衡向溶解方向移动;若增大离子浓度,平衡向沉淀方向移动。
(3)同离子效应在难溶电解质的饱和溶液中,加入含有相同离子的强电解质,会使平衡向沉淀方向移动,溶解度减小。
例如,在 AgCl 的饱和溶液中加入 NaCl 固体,由于溶液中 Cl浓度增大,平衡向生成 AgCl 沉淀的方向移动。
(4)盐效应在难溶电解质的饱和溶液中,加入不含相同离子的强电解质,会使溶解度增大。
这是因为加入的强电解质增大了溶液中的离子强度,使得离子间的相互作用增强,从而促进了难溶电解质的溶解。
三、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成若要使溶液中的离子生成沉淀,可以通过调节溶液的 pH 值、加入沉淀剂等方法,使离子浓度的乘积大于溶度积(Ksp),从而产生沉淀。
例如,向含有 Cu2+的溶液中加入 Na2S 溶液,由于 CuS 的溶度积很小,当 Cu2+和 S2-的浓度乘积超过 CuS 的溶度积时,就会生成 CuS 沉淀。
《难溶电解质的沉淀溶解平衡》讲义一、什么是难溶电解质的沉淀溶解平衡在我们的日常生活和化学实验中,经常会遇到各种各样的物质溶解在水中的现象。
有些物质能够很容易地溶解,形成均匀透明的溶液,比如食盐(氯化钠);而有些物质则很难溶解,我们称之为难溶电解质。
难溶电解质并非绝对不溶,只是其溶解的量非常少。
当难溶电解质溶解的速率和沉淀的速率相等时,就达到了一种动态平衡,这就是难溶电解质的沉淀溶解平衡。
比如说,在一定温度下,将一定量的氯化银固体放入水中,氯化银会开始溶解,同时溶解的银离子和氯离子又会结合形成氯化银沉淀。
随着时间的推移,溶解和沉淀的速率会逐渐相等,此时体系就处于沉淀溶解平衡状态。
二、沉淀溶解平衡的特征难溶电解质的沉淀溶解平衡具有以下几个特征:1、动态平衡沉淀溶解平衡是一种动态平衡,意味着溶解和沉淀这两个过程始终都在进行,只是速率相等,使得溶液中各离子的浓度保持不变。
2、等速进行溶解的速率和沉淀的速率相等,这是平衡状态的关键标志。
3、离子浓度不变在平衡状态下,溶液中各种离子的浓度不再发生变化,但这并不意味着离子之间不再发生交换,只是正逆反应的速率相等,使得离子浓度维持稳定。
4、条件改变平衡移动沉淀溶解平衡和其他化学平衡一样,当外界条件(如温度、浓度等)发生改变时,平衡会发生移动,以达到新的平衡状态。
三、沉淀溶解平衡的表达式对于难溶电解质A_{m}B_{n},其沉淀溶解平衡的表达式可以写为:A_{m}B_{n}(s) ⇌ mA^{n+}(aq) + nB^{m}(aq)K_{sp} = A^{n+}^{m}×B^{m}^{n}其中,K_{sp}称为溶度积常数,它反映了难溶电解质在溶液中的溶解能力。
K_{sp}的值越大,说明该难溶电解质在溶液中溶解的程度越大;反之,K_{sp}的值越小,溶解的程度越小。
四、影响沉淀溶解平衡的因素1、温度一般来说,大多数难溶电解质的溶解过程是吸热的,升高温度会使平衡向溶解的方向移动,增大溶解度;而对于少数溶解过程放热的难溶电解质,升高温度则会使平衡向沉淀的方向移动,降低溶解度。