第七章难溶电解质的沉淀溶解年衡 §1.15 溶度积原理 §1.2难溶电解质的沉淀溶解平衡
第七章 难溶电解质的沉淀溶解平衡 § 1.1 溶度积原理 § 1.2 难溶电解质的沉淀溶解平衡
§7.1 溶度积原理 一、溶度积 BaSO4(s) 溶解上 、沉淀 Ba2+(aq)+S042-(aq) 平衡时(饱和溶液): Ksp=[Ba 2+][SO42-] K称为溶度积常数,简称溶度积
§7.1 溶度积原理 一、溶度积 平衡时(饱和溶液): Ksp称为溶度积常数,简称溶度积。 BaSO4 (s) Ba 2+(aq)+ SO4 2-(aq) Ksp =[Ba 2+][SO4 2- ]
对于AB型的难溶强电解质: AaBp (s) aAn++bBm- Ksp=[Ant]a[Bm-]b (7-2) 溶度积的意义: 在一定的温度下,难溶电解质的饱和溶液中,离 子浓度累的乘积为一常数。 (严格的说,应该用活 度,但在稀溶液中,y趋近1,C≈)
对于AaBb型的难溶强电解质: AaBb(s) aAn+ + bBmKsp = [An+] a [Bm- ] b (7-2) 溶度积的意义: 在一定的温度下,难溶电解质的饱和溶液中,离 子浓度幂的乘积为一常数。(严格的说,应该用活 度,但在稀溶液中,γ 趋近1,C≈α)
溶度积可由实验测得,也可由热力学关系式得到。 即 △,G=-2.303 RTgK
溶度积可由实验测得,也可由热力学关系式得到。 θ sp θ Δr G = −2.303RTlgK 即
二、溶度积与溶解度的相互换算: AB型化合物 AB (s) 、→A+B (省略电荷,下同) 一定温度下的饱和溶液中:[A]=[B]=S(mol/L) Ksp =[A][B]=S2 S=√Kp(mol/L) AB2或A2B型化合物 AB,(s)A 2B 一 定温度下的饱和溶液中:[A]=S(mol/L) [B]=2S (mol/L) Kp=[A]B]2=S×(2S)2 =4S3
二、溶度积与溶解度的相互换算: AB型化合物 一定温度下的饱和溶液中:[A] = [B] = S(mol/L) Ksp = [A][B] = S2 S K (mol / L) = s p AB2或A2B型化合物 一定温度下的饱和溶液中:[A] = S(mol/L) [B] = 2S (mol/L) Ksp = [A][B]2 = S×(2S)2 = 4S3 ( / ) 4 3 mol L K S s p = AB(s) A + B ( 省略电荷,下同) AB2(s) A + 2B
[例7-2]AgC1在298.15K时的溶解度为1.91×10-3gL, 求其溶度积。 解:已知AgC1的M(AgC1)=143.4gmol1, 以mol L表示S(AgC): S(4g02是406133x10m.1 [Ag]=[C]=1.33×10-5(molL1) Ksp (AgCI)=[Ag"]I CI] =(1.33×105)2=1.77×1010
[例7-2] AgCl 在298.15K 时 的溶解度为1.91×10-3 g·L-1 , 求其溶度积。 解:已知 AgCl 的M(AgCl)=143.4g·mol-1 , 以mol·L-1表示 S(AgCl): 5 1 1 3 1 1.33 10 143.4 1.91 10 ( ) − − − − − = = mol L g mol g L S AgCl [Ag+ ]=[ Cl- ]=1.33×10-5(mol·L-1) Ksp(AgCl)= [Ag+ ][ Cl- ] =( 1.33×10-5)2= 1.77×10-10
[例7-2]在298.15K时,Ag2Cr04的溶解度为6.54×105molL1, 求其溶度积。 解:Ag2Cr04(s) 2Ag (aq)CrO2 (aq) 在Ag2CrO4的饱和溶液中: [Ag]=2×6.54×105(molL1), [Cr042]=6.54×10-5(molL-1) Ksp Ag2CrO)-[Ag"]2 CrO2] (2×6.54×105)2(6.54×10-5) =1.12×10-12
[例7-2] 在298.15K 时, Ag2CrO4的溶解度为 6.54×10- 5mol·L-1 , 求其溶度积。 解: Ag2CrO4(s) 在 Ag2CrO4的 饱和溶液中: [Ag+ ]=2× 6.54×10-5(mol·L-1), Ksp( Ag2CrO4)= [Ag+ ] 2 [ CrO4 2- ] [ CrO4 2- ]= 6.54×10-5(mol·L-1) =(2× 6.54×10-5)2(6.54×10-5) =1.12×10-12 2 Ag+(aq)+ CrO4 2- (aq)
上述三道例题的计算结果的比较 电解质类型 难溶电解质 溶解度/(mol-L-1) 溶度积(K) AB AgCI 1.33×105 1.77×10-10 A,B Ag2CrO 6.54×10-5 1.12×10-12 上述换算可以看出: 同一类型的难溶电解质溶解度越小,溶度积越小 (AgC1、AgBr);而不同类型的难溶电解质溶解度的大小 不能直接用KsD比较其溶解度的大小(AgC1、Ag2C04), 必须通过计算来说明
上述三道例题的计算结果的比较 电解质类型 难溶电解质 溶解度/(mol·L-1) 溶度积(Ksp) AB AgCl 1.33×10-5 1.77×10-10 A2B Ag2CrO4 6.54×10-5 1.12×10-12 上述换算可以看出: 同一类型的难溶电解质溶解度越小,溶度积越小 (AgCl、AgBr);而不同类型的难溶电解质溶解度的大小 不能直接用Ksp比较其溶解度的大小( AgCl 、Ag2CrO4), 必须通过计算来说明
由于影响难溶电解质溶解度的因素较多,运用K与S 之间的相互关系直接换算时,应注意以下三点: -一一-一一-一一-一一-一一-一一-一一-一一-一 (1)适用于离子强度很小,浓度可代替活度的溶液。 (2) 适用于溶解后解离出的正、负离子在水溶液中不 发生水解等副反应或副反应程度很小的物质。 如:硫化物、碳酸盐、磷酸盐等。由于S2-、C032、P043 的水解,就不能用上述方法换算。 (3)适用于已溶解部分全部解离的难溶电解质
由于影响难溶电解质溶解度的因素较多,运用 Ksp与 S 之间的相互关系直接换算时,应注意以下三点: (1) 适用于离子强度很小,浓度可代替活度的溶液。 (2) 适用于溶解后解离出的正、负离子在水溶液中不 发生水解等副反应或副反应程度很小的物质。 如:硫化物、碳酸盐、磷酸盐等。由于S 2-、CO3 2-、PO4 3- 的水解,就不能用上述方法换算。 (3)适用于已溶解部分全部解离的难溶电解质
三、溶度积规则 任一条件下,离子浓度幂的乘积称为高子积Q。Q和K即 的表达形式类似,但其含义不同。K知仅是Q的一个特例。 如:Ag2CrO4的离子积: Qc(Ag,CrO)=C 2(Ag)C(Cro2) Ksp(AgzCrO)=[Ag+]2 [CrO2-]
三、溶度积规则 任一条件下,离子浓度幂的乘积称为离子积 Qc。 Qc和Ksp 的表达形式类似,但其含义不同。Ksp仅是Qc的一个特例。 如: Ag2CrO4的离子积: Qc(Ag2CrO4 ) = C 2 (Ag+)C(CrO4 2- ) Ksp(Ag2CrO4 ) = [Ag+ ] 2 [CrO4 2- ]