tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 第三篇:湿法冶金原理 娼金
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 第十二章物质在水溶液中的稳定性 ●教学内容 ①影响物质稳定性的主要因素; ②水的热力学稳定区 ③电位一pH图的绘制方法与分析; ④高温水溶液热力学和电位一pH图 教学要求 ①了解浸出、净化和沉积在湿法冶金中的应用; ②了解物质在水溶液中的稳定性及其影响因素; ③了解水的热力学稳定区的意义 。教学重点和难点 ④熟练掌握电位pH图的绘制方法及其应用 电位一pH图的绘制方法与分析
第十二章 物质在水溶液中的稳定性 ⚫ 教学内容 ①影响物质稳定性的主要因素； ②水的热力学稳定区； ③电位—pH图的绘制方法与分析； ④高温水溶液热力学和电位—pH图。 ⚫ 教学要求 ①了解浸出、净化和沉积在湿法冶金中的应用； ②了解物质在水溶液中的稳定性及其影响因素； ③了解水的热力学稳定区的意义； ④熟练掌握电位—pH图的绘制方法及其应用。 ⚫ 教学重点和难点 电位—pH图的绘制方法与分析
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 目录 ◆121影响物质稳定性的主要因素 ◆122水的热力学稳定区 ◆123电位pH图的绘制方法与分析 ◆12.4高温水溶液热力学和电位pH图 娼金
目 录 ◆12.1 影响物质稳定性的主要因素 ◆12.2 水的热力学稳定区 ◆12.3 电位-pH图的绘制方法与分析 ◆12.4 高温水溶液热力学和电位-pH图
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 121影响物质稳定性的主要因素 物质在水溶液中的稳定程度主要决定于溶液中的 pH值、电位及反应物的活度。 1pH值对反应的作用 根据如下反应 Fe(oh)3=Fe+30H 以此反应为例,可以推导出反应(1)的平衡条 件 pH=1.6-309,3+ e
12.1 影响物质稳定性的主要因素 物质在水溶液中的稳定程度主要决定于溶液中的 pH值、电位及反应物的活度。 1 pH值对反应的作用 根据如下反应： Fe(OH)3=Fe+3OH－ （1） 以此反应为例，可以推导出反应（1）的平衡条 件是： + = − 3 3 Fe 1 pH 1.6 loga
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 结论: 物质在水溶液中的溶解度,或叫稳定性程 度,同种物质随溶液的pH值的不同而变,且不 同物质在同样pH值下的稳定程度也不一样。 这样,就可以控制溶液的pH值,使同一物 质或不同物质的反应向预定方向进行,即使某 酸些物质在溶液中稳定,而另一些物质在溶液中 不定发生沉流达到分离的且的
结论： 物质在水溶液中的溶解度，或叫稳定性程 度，同种物质随溶液的pH值的不同而变，且不 同物质在同样pH值下的稳定程度也不一样。 这样，就可以控制溶液的pH值，使同一物 质或不同物质的反应向预定方向进行，即使某 些物质在溶液中稳定，而另一些物质在溶液中 不稳定发生沉淀，达到分离的目的
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 2电位对反应的作用 在湿法冶金过程中存在着许多氧化 还原反应。一般说来,存在有两类氧化 还原反应。一类是简单离子的电极反应 例如:Fe2++2e=Fe 另一类是溶液中离子间的反应,例 盈焰如: Fe3++e=Fez
2 电位对反应的作用 在湿法冶金过程中存在着许多氧化、 还原反应。一般说来，存在有两类氧化- 还原反应。一类是简单离子的电极反应， 例如：Fe2+十2e＝Fe 另一类是溶液中离子间的反应，例 如： Fe3+＋e＝Fe2+
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r (1)简单离子的电极反应 该反应的通式是: Mez++ze= Me 以Fe2++2e=Fe为例,此类反应的平衡电位 (E)与水溶液中金属离子之间的关系,可由能 圆斯特公式求出 0.440+0.029550ga
（1）简单离子的电极反应 该反应的通式是： Mez+＋ze = Me 以Fe2+十2e＝Fe为例，此类反应的平衡电位 （εe）与水溶液中金属离子之间的关系，可由能 斯特公式求出： 2+ = − + 2+ Fe /Fe Fe ε 0.440 0.02955loga
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r (2)溶液中离子之间的反应 以Fe3+e=Fe2+为例,此类反应的电极电位与 溶液中离子活度之间的关系是: 8nf/3+=0.771+.0591log2+ 050110 Fe 2+ 用同样方法可以计算出其它各半电池反应的 到娟平衡电极电位关系式。当溶液中离子活度已知时 金便可算出在该条件下的平衡电极电位
(2) 溶液中离子之间的反应 以Fe3+＋e=Fe2+为例，此类反应的电极电位与 溶液中离子活度之间的关系是： 用同样方法可以计算出其它各半电池反应的 平衡电极电位关系式。当溶液中离子活度已知时， 便可算出在该条件下的平衡电极电位。 + + + + = + − 2 F e 3 F e 2 /Fe 3 F e ε 0.771 0.0591loga 0.0591loga
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 结论: 控制溶液中的电位,就可以控制反应的方向 和限度。当控制电位高于溶液的平衡电极电位 时,溶液中的元素就向氧化方向进行,直到控 制电位与溶液的平衡电极电位相等时为止。相 反,溶液中的元素则向还原方向进行,也是至 到娟两电位相等时为止
结论： 控制溶液中的电位，就可以控制反应的方向 和限度。当控制电位高于溶液的平衡电极电位 时，溶液中的元素就向氧化方向进行，直到控 制电位与溶液的平衡电极电位相等时为止。相 反，溶液中的元素则向还原方向进行，也是至 两电位相等时为止
tAn OHNERIITT OF ANC相G是 AUa TICH0100r 3形成配合物对反应的作用 设配合剂L不带电,形成配合物的反应通式 为 Me t +nL- MeLn RT T MeLt /Me Me /Mn eLn /Me ZF Mellat ZF 上式便是配合物的平衡电极电位计算式。如果已知配 合物的活度、配合剂的活度和配合物的离解常数,就可 以求出形成配合物的平衡电极电位值
3 形成配合物对反应的作用 设配合剂L不带电，形成配合物的反应通式 为: 上式便是配合物的平衡电极电位计算式。如果已知配 合物的活度、配合剂的活度和配合物的离解常数，就可 以求出形成配合物的平衡电极电位值。 + + + = z n M ez nL MeL n z L MeLn θ Me z Me MeLn z MeLn lna zF RT lna zF RT ε = ε + − + + +
