51第章沉淀溶解平衡与沉淀滴定法
第5章 沉淀溶解平衡与沉淀滴定法
5.1溶度积原理5.1.1溶度积常数难溶电解质的饱和溶液中，达到溶解沉淀平衡时：nAm+(aq) + mBn-(aq)AnBm(s) 一Ke_c(Am+)n·c(Bn-)mspKe溶度积常数，溶度积spSOBaSO.的溶解与沉淀过程
难溶电解质的饱和溶液中，达到溶解沉淀平衡时： AnBm(s) nAm+ (aq) + mBn− (aq) K c(Am+ ) n·c(Bn− ) m K sp 溶度积常数，溶度积 BaSO4的溶解与沉淀过程 5.1 溶度积原理 5.1.1 溶度积常数 sp
K?sp的大小代表了一个难溶电解质的溶解度的相对大小，一般溶度积常数小的物质，其溶解度S也小Ksn =1.1 × 10-10BasOspKo=1.8 × 10-10AgClspK0n= 2.8 × 10-9CaCO,sp三种化合物的溶解度大小顺序为：BaSO,< AgCl < CaCO
BaSO4 K sp =1.1 × 10-10 ， AgCl K sp =1.8 × 10-10 ， CaCO3 K sp = 2.8 × 10-9 ， K sp的大小代表了一个难溶电解质的溶解度的相对 大小，一般溶度积常数小的物质，其溶解度S也小。 三种化合物的溶解度大小顺序为： BaSO4＜AgCl ＜CaCO3
5.1.2溶度积和溶解度的相互换算KO在一定温度条件下，对于指定的物质是常数sp:S：可变，不是常数1、依据溶解度求溶度积常数在25℃时，AgCrO4的溶解度是0.0217gL-1，试计算AgzCrO4的Ksp。溶解度解：上0.0217g·L-1m(Ag2CrO4)M(Ag.Cro.)-V(4g.Cco.) 331.8g-mor= 6.54×10~ mol lS(Ag2CrO4)物质的量浓度Ag2CrO4 — Ag*+Cr042K =(2s) . s = 4s3 =1.12×10-12
5.1.2 溶度积和溶解度的相互换算 在25℃ 时，Ag2CrO4的溶解度是0.0217gL −1 , 试计算Ag2CrO4 的K SP。 1、依据溶解度求溶度积常数 K sp：在一定温度条件下，对于指定的物质是常数。 S ： 可变，不是常数。 5 1 1 1 2 4 2 4 2 4 2 4 6.54 10 331.8 0.0217 ( ) ( ) ( ) ( ) − − − − = = = mol L g mol g L M Ag CrO V Ag CrO m Ag CrO S Ag CrO 解： 2 3 12 (2 ) 4 1.12 10− Ksp = s s = s = 溶解度 物质的量浓度 Ag2CrO4 Ag++CrO4 2-
2、依据溶度积求溶解度在25°C时AgBr的Ksp=5.0×10-13，试计算AgBr的溶解度解：设AgBr的溶解度为s mol·L-1AgB,(s)= Ag+ + B,Ss= S·S = 5.0×10-13s = 7.1×10-7 mol. L-1
2、依据溶度积求溶解度 在25C时AgBr的K SP = 5.0×10−13，试计算AgBr的溶解度 解： + − r = Ag + Br AgB (s) s s θ 13 5.0 10− Ksp = ss = 设AgBr的溶解度为s mol·L-1 7 1 7.1 10− − s = mol L
5.1.3溶度积原理A,Bm(s)nAm+(ag) + mBn-(aq)9; = c(Am+) n.c(Bn-) m离子积1.9>Kesp，沉淀析出5×10-5(1-110)/(+)2.Q=KOsp，饱和溶液3×10-51X10-53.9<Ksp，沉淀溶解01×10-503×10-55×10-5c (CI ) /(mol-L-1)AgCl溶度积曲线
5.1.3 溶度积原理 1.Qi＞K SP, ，沉淀析出 2.Qi＝K SP，饱和溶液 3.Qi＜K SP，沉淀溶解 AnBm (s) nAm+ (aq) + mBn− (aq) Qi = c (Am+ ) n·c (Bn- ) m 离子积 AgCl溶度积曲线
【例】将等体积的4×10-3mo1·L-1的AgNO,和4×10-3mo1·L-1K,CrO4混合，有无Ag,CrO4沉淀产生？20mL的4×10-3mo1·L-的AgNO，中的Ag+沉淀完全，需加入固体K,CrO4多少克?(已知Ksp（Ag,CrO4)=1.12×10-12）解：1.将等体积的4×10-3mo1·L-l的AgNO,和4×10-3mo1·L-1K,CrO混合Ag,CrO4水溶液的离子积为：Q, = c2(Ag*)·c(CrO2-)= (2×10-3)2 .2×10-3 = 8×10-9：Q,>Ks（Ag2CrO4），所以有Ag2CrO4沉淀产生。2.将20mL的4×10-3mo1·L-的AgNO,沉淀完全，达到平衡时有：K, = c(Agt) c(CrO)= (10-)2 .c(CrO2) = 1.12 ×10-12c(CrO2-) = 1.12mol . LAgNO,沉淀完全所需的KCrO4为：4×10-3×20×10-3+1.12×20×10-3).Mk,Cr0. = 4.36g2
【例】 将等体积的4×10-3 mo1·L-1的AgNO3和4×10-3 mo1·L –1 K2CrO4混合，有无 Ag2CrO4沉淀产生? 20mL的4×10-3 mo1·L-1的AgNO3中的Ag+沉淀完全，需加入固 体K2CrO4多少克?(已知K sp (Ag2CrO4 )＝1.12×10-12 ) 解： 1. 将等体积的4×10-3 mo1·L-1的AgNO3和4×10-3 mo1·L –1 K2CrO4混合， Ag2CrO4水溶液的离子积为： 2 3 2 3 9 4 2 (Ag ) (CrO ) (2 10 ) 2 10 8 10 + − − − − Qi = c c = = ( ) 2 4 θ Qi Ksp Ag CrO ，所以有Ag2CrO4沉淀产生。 2. 将20mL的4×10-3 mo1·L-1的AgNO3沉淀完全，达到平衡时有： 2 12 4 2 6 2 4 θ 2 K (Ag ) (CrO ) (10 ) (CrO ) 1.12 10 + − − − − sp = c c = c = 2 1 (CrO4 ) 1.12 − − c = mol L AgNO3沉淀完全所需的K2CrO4 为： 1.12 20 10 ) MK CrO 4.36g 2 4 10 20 10 2 4 3 3 3 + = − − − （
5.2沉淀溶解平衡的移动1.同离子效应2.盐效应5.2.2沉淀的溶解生成弱电解质使沉淀溶解通过氧化还原反应使沉淀溶解生成配合物使沉淀溶解
5.2 沉淀溶解平衡的移动 1. 同离子效应 2.盐效应 5.2.2 沉淀的溶解 生成弱电解质使沉淀溶解 通过氧化还原反应使沉淀溶解 生成配合物使沉淀溶解
1.生成弱电解质使沉淀溶解在含有固体CaCO,的饱和溶液中加入盐酸CaCOs(s) Ca2+ + CO,2-+HCl →CI+ Ht1HCO, +H=H,CO使CO,2-浓度降低，平衡右移，沉淀溶解
1. 生成弱电解质使沉淀溶解 CaCO3 (s) Ca2+ + CO3 2− + HCO3 + H = H2 CO3 − + 使CO3 2-浓度降低，平衡右移，沉淀溶解 在含有固体CaCO3的饱和溶液中加入盐酸 + HCl → Cl+ H
【例要使0.1molFeS完全溶于1.0L盐酸中,求所需盐酸的最低浓度。解：FeS+2H+=Fe2+ +H,SK° _ C(Fe*):c(H,S) _ c(Fe*) c(H,S).c(S°-)c(H+)?c(H+)2 .c(S2-)6.3×10-18K(FeS)1.1×10-7.1.3 ×10-13 = 4. 4 ×102I.KoKc(Fe2+)·c(H,S).Ke0.10×0.104.4x102= 4.8×10-3mol. L-l所需盐酸的最初浓度为：c(H+）=4.8×10-3+0.20=0.205mol.L-l
【例】要使0.1mol FeS完全溶于1.0L盐酸中,求所需盐酸的最低浓度。 FeS 2H Fe H2 S 2 + = + 解： + + 2 2 2 θ (H ) (Fe ) (H S) + + = c c c K (H ) (S ) (Fe ) (H S) (S ) 2 2 2 2 2 + − + − = c c c c c 2 7 1 3 1 8 1 2 4.4 10 1.1 10 1.3 10 (FeS) 6.3 10 = = = − − − a a s p K K K K 3 1 2 θ 2 2 4.8 10 4.4 10 0.10 0.10 (Fe ) (H S) (H ) − − + + = = = mol L K c c c 3 1 (H ) 4.8 10 0.20 0.205 + − − 所需盐酸的最初浓度为：c = + = mol L