内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡
第四节 沉淀的溶解平衡
1
初中化学中,我们曾根据物质溶解度大小,把物质分为:易溶物、可溶物、微溶物、难溶物。在离子反应中,发生反应的条件之一是生成沉淀。
如:AgCl是难溶物,当AgNO3溶液与NaCl溶液混合,会生成白色沉淀AgCl。
一定温度下,100g水中能最多溶解物质的质量。
思考:
物质的量相等的AgNO3 与NaCl溶液混合后,溶液中还有银离子和氯离子吗?
Ag+ + Cl- === AgCl↓
通过以上实验可以看出,沉淀(如AgCl)在水中并不是完全不溶的,只是溶解度很小。
10g
1g
0.01g
易溶
可溶
微溶
难溶
AgNO3
BaCl2
Ba(OH)2
Ag2SO4
Ca(OH)2
CaSO4
AgCl
AgBr
Ag2S
BaSO4
Mg(OH)2
Fe(OH)3
习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。
尽管难溶电解质的溶解度很小,但在水中并不是绝对不溶。
3
生成AgCI沉淀后,反应体系中存在的粒子:
AgCl(s)、 Ag+(aq)、Cl-(aq)
以AgCl为例,分析沉淀溶解平衡的建立
少量Ag+和 Cl-脱离AgCl的表面进入水中-----溶解
Ag+和 Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出-----沉淀
υ(沉淀) = υ(溶解)
(1)概念:在一定温度下,当难溶电解质溶解和沉淀的速率相等时,形成
电解质的饱和溶液,达到平衡状态,溶液中各离子的浓度保持
不变,这种平衡称为沉淀溶解平衡。
(2)特征:逆、等、动、定、变
(3)沉淀溶解平衡方程式:
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
溶解
沉淀
书写时注意表明各物质的状态和可逆符号
特别提醒:
一、沉淀溶解平衡的概念
二、沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因:难溶电解质本身的结构和性质。
(2)外因:
——符合“勒夏特列原理”
①温度:升高温度,多数平衡向沉淀溶解方向移动;
Ca(OH)2除外,升高温度,平衡向沉淀的方向移动
②浓度:向平衡体系中加水稀释,平衡向沉淀溶解方向移动;
增大离子浓度,平衡向生成沉淀方向移动
【讨论】对于平衡AgCl(s) ⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),改变下列条件,对其有何影响?
改变条件 平衡移动方向 c(Ag+) c(Cl-) AgCl溶解程度
升 温
加水(有固体剩余)
加AgCl(s)
加NaCl(s)
加AgNO3(s)
正向
增大
增大
正向
不变
不变
不移动
不变
不变
逆向
减小
增大
逆向
增大
减小
二、沉淀溶解平衡的影响因素
增大
不变
不变
减小
减小
如何表示难溶电解质的沉淀溶解平衡常数 ?
Ksp = c( Ag+) · c(Cl -)
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl—(aq)
固体纯物质不列入平衡常数
溶度积常数,简称溶度积。符号KSP
KSP 反映了难溶电解质在水中的溶解能力,与难溶电解质的性质和温度有关
三、溶度积常数
化学式 AgCl AgBr AgI Ag2S
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.1×10-17 6.3×10-50
溶解度(S) 1.5×10-4 8.4×10-6 2.1×10-7 1.3×10-16
(1) 对于同类型(阴、阳离子个数比相同)的难溶电解质来说,Ksp越小,其溶解度越小。
溶度积:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)
溶解度:S(AgCl)>S(AgBr)>S(AgI)
三、溶度积常数
(2)判断沉淀是否生成
溶液中有关离子浓度幂的乘积— 离子积Q (任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积)
达到平衡状态时:溶度积 Ksp = c2( Ag+) · c(S2-)
任意某一时刻:离子积 Q = c2( Ag+) · c(S2-)
Ag2S(s) ⇌2Ag+(aq) + S2-(aq)
Q > K sp 溶液中有沉淀析出
Q = K sp 沉淀与溶解处于平衡状态
Q < K sp 溶液未饱和,溶液中无沉淀析出
在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中,加入 1mL 0.01mol/L AgNO3 溶液,(AgCl Ksp =1.8×10 -10 ) 试判断溶液中是否有