无机化学Inorganic Chemistry第七章难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡
1 无机化学 Inorganic Chemistry 第七章 难溶性强电解质的 沉淀-溶解平衡
主要内容：■·溶度积（沉淀溶解平衡常数，Ksp）溶度积和溶解度的关系■平衡常数的应用：溶度积规则沉淀的生成和溶解判据■影响沉淀溶解平衡的因素：同离子效应，盐效应，酸效应，络合效应■沉淀溶解平衡的移动：分步沉淀，沉淀的转化2
2 主要内容： ▪ 溶度积(沉淀溶解平衡常数，Ksp ) ： 溶度积和溶解度的关系 ▪ 平衡常数的应用：溶度积规则 沉淀的生成和溶解判据 ▪ 影响沉淀溶解平衡的因素： 同离子效应，盐效应， 酸效应，络合效应 ▪ 沉淀溶解平衡的移动： 分步沉淀，沉淀的转化
7.1溶解-沉淀相关基本概念·沉淀-溶解平衡：是一种多相离子平衡固相（沉淀）溶液相中的离子溶解过程：lattice energyhydration energy(highlyendothermic)(highlyexothermic)H,0+CXM+(aq)+ X(aq)MX(s)+M+(g) + X (g)solidhydrated ionsseparated(gaseous)ionsOentropyincreaseentropydecreaseHNaCl() = Na(a) + C(l(a)Tube/atbristol3
3 7.1 溶解-沉淀相关基本概念 ➢ 溶解过程： • 沉淀-溶解平衡: 是一种多相离子平衡 固相（沉淀） 溶液相中的离子
溶解度E(S)电解质的划分：可溶：大于1g/100gH20难溶：小于0.01g/100gH20微溶：介于两者之间Caf2Ca(OH)2 LiFNalCu(OH)溶解度的划分：highlyslightly-insolublesolublesolublesoluble.01.001.101.0单位：mol/Lsparinglysolublesolubility, mol L-14
4 溶解度 (s) 电解质的划分： 可溶：大于 1g/100g H2O 难溶：小于 0.01g/100g H2O 微溶：介于两者之间 单位：mol/L ➢ 溶解度的划分：
难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡·难溶盐（难溶强电解质）溶解度很小但溶解部分全部电离的电解质BaS04的溶解度：0.000223g/100g水溶解>沉淀溶液未饱和Ba*溶解<沉淀溶液过饱和SO溶解=沉淀溶液饱和溶解BaSO4(s)Ba2+(ag) + SO42-(aq)沉淀含有固体难溶电解质的饱和溶液中，存在看电解质与由它解离产生的离子之间的平衡，叫沉淀－溶解平衡5
5 难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡 含有固体难溶电解质的饱和溶液中，存在着电解质与由它 解离产生的离子之间的平衡，叫沉淀－溶解平衡。 BaSO4的溶解度：0.000223g/100g 水 BaSO4 (s) Ba2+(aq) + SO4 2- (aq) 溶解 沉淀 溶解＞沉淀 溶液未饱和 溶解＜沉淀 溶液过饱和 溶解＝沉淀 溶液饱和 • 难溶盐（难溶强电解质） 溶解度很小但溶解部分全部电离的电解质
7.2沉淀溶解平衡常数-溶度积常数（Ksp）溶解例子 ： BaSO4(s)Ba2+(aq) + SO42-(aq)沉淀沉淀溶解平衡是一种化学平衡，溶解的产物是水合阴阳离子，沉淀产物是形成固体相平衡时:[SO-][Ba-Ke= [Ba2+]·[SO4][BaSO4]]CSKs：BaSO4沉淀-溶解平衡的平衡常数标准溶度积常数（溶度积）6
6 7.2 沉淀溶解平衡常数——溶度积常数（Ksp） BaSO4 (s) Ba2+(aq) + SO4 2- (aq) 溶解 沉淀 平衡时： 2+ 2- 4 2+ 2- 4 4 [Ba ] [SO ] ( ) ( ) [Ba ] [SO ] [BaSO ] c c K c = = y y y y Ksp ：BaSO4 沉淀-溶解平衡的平衡常数 标准溶度积常数（溶度积） y 例子： 沉淀溶解平衡是一种化学平衡，溶解的产物是 水合阴阳离子，沉淀产物是形成固体相
7.2.1溶度积常数的一般定义溶解AnBm(s)nAm+(ag) + mBn-(aq)沉淀K(A,Bm)=[Amn.[B"-}"sp溶度积等于沉淀-溶解平衡时离子浓度幂的乘积每种离子浓度的幂与化学计量数相等。在一定温度下为一常数Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) + 20H- (aq)K(Mg(OH),)=[Mg2+]·[OH ]Fe(OH)3 (s) Fe3+ (aq) + 3OH- (aq)K(Fe(OH),) =[Fe3+]·[OH]7
7 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn- (aq) 溶解 沉淀 溶度积等于沉淀-溶解平衡时离子浓度幂的乘积， 每种离子浓度的幂与化学计量数相等。在一定温 度下为一常数。 Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) + 2OH- (aq) 2+ - 2 sp 2 K (Mg(OH) ) [Mg ] [OH ] = Fe(OH)3 (s) Fe3+ (aq) + 3OH- (aq) 3+ - 3 sp 3 K (Fe(OH) ) [Fe ] [OH ] = m+ n n- m sp n m K (A B ) [A ] [B ] = y y y 7.2.1 溶度积常数的一般定义
附录6溶度积常数（298.15K）Kp难溶电解质Kp难浴电解质AgC!1.77×10-10As,S,2.1×10-225.35×10-13AgBrBaF21.84×10-7Agl8.52×10~17Ba(OH)2·8H202.55×10-4AgOH2.0×10-8BaSO41.08×10-10AgzSO.1.20×10-5BasO5.0×10-10Ag2SO31.50×10-14BaCO2.58×10-9Ag2S6.3×10-50BaC,O1.6×10-7Ag2C0,8.46×10-12BaCrO41.17×10-10Ag2CO5.40×10-12Bas(PO,)23.4×10-23Ag2CrOs1.12×10-12Be(OH)26.92×10-22Ag:Cr2O2.0×10-7Bi(OH)36.0×10-31Ag,POs8.89×10-171.8×10-3BiOCIAI(OH)1.3×10-33BiO(NO,)2.82×10-38
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7.2.2溶解度和溶度积的换算关系溶解AnBm(s)nAm+(ag) + mBn-(aq)沉淀K(A,Bm) =[Am+j".[B"-jm =(ns)n(ms)mSD注意：Om+n公溶解度与浓度的单sp位皆为摩尔浓度mmnn% [X]= x mol/ L应用前提：难溶强电解质，溶剂水的质量与溶液质量相等9
9 7.2.2 溶解度和溶度积的换算关系 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn- (aq) 溶解 沉淀 m+ n n- m sp n m K (A B ) [A ] [B ] = y =(ns) n (ms)m 𝑠 = 𝐾𝑠𝑝 ∅ 𝑚𝑚𝑛 𝑛 1 𝑚+𝑛 应用前提： 难溶强电解质，溶剂水的质量与溶液质量相等 注意： 溶解度与浓度的单 位皆为摩尔浓度 % [X]= x mol/L
溶解度S(mol.L-1)和溶度积(Ks）的定量关系：Kom+nKsp=(ns)n(ms)m-sps=mmnnKspAB型难溶盐：=[A+]·[B-]=S2AB2 (A,B)型难溶盐 : Ksp =[A+] :[B]2= S(2S)2 = 4S3Ksp= [A+] ·[B-]3AB3型难溶盐：= S(3S)3 = 27S4Ksp= [A+]3·[B-]2A3B2型难溶盐：=(3S3(2S2= 108S510
10 AB3型难溶盐： Ksp ＝[A+] [B- ] 3 ＝ S(3S) 3 = 27S4 y A3B2型难溶盐： Ksp ＝[A+] 3 [B- ] 2 ＝(3S) 3 (2S) 2 = 108S5 y AB型难溶盐： Ksp ＝[A+][B- ]=S2 y AB2 (A2B)型难溶盐：Ksp ＝[A+] [B- ] 2 ＝S(2S) 2 = 4S3 y 溶解度S(molL -1 )和溶度积(Ksp)的定量关系： y 𝑠 = 𝐾𝑠𝑝 ∅ 𝑚𝑚𝑛 𝑛 1 𝑚+𝑛 Ksp=(ns) n ⦵ (ms)m