内容正文:
沉淀平衡和沉淀滴定法
Chapter 9 Precipitation-dissolution equilibrium and Precipitation Titration
实验步骤:
在上层清液中滴加KI溶液后,有黄色沉淀产生。
实验现象:
结论解释:
将少量的 PbI2固体加入装有适量水的试管中,震荡。
静置,待上层
液体变澄清
几滴
KI溶液
PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I-(aq)
PbI2
溶度积和溶解度
溶解
PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I-(aq)
沉淀
Pb2+
l-
PbI2在水中溶解平衡
尽管PbI2固体难溶于水,但仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液,同时进入溶液的Pb2+和I-又会在固体表面沉淀下来,当这两个过程速率相等时,Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态.PbI2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为:
习惯上,将溶解度小于0.01克的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小,但不会等于0,没有绝对不溶的物质。
难溶 微溶 可溶 易溶
0.01 0.1 1 (Sg/100g水)
溶度积常数 (Ksp )
在一定温度下,难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时即达到饱和时,离子浓度保持不变(或一定)。其离子浓度的幂次方的乘积为一个常数,这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积,用Ksp表示。
概念:
溶解
沉淀
表达式:
BaSO4(s) Ba2+ (aq)+ SO42-(aq)
Ksp= [c (Ba2+)/c][c (SO42-)/ c ]
AmBn(s) mAn+ (aq)+ nBm-(aq)
通式:
Ksp =[c (An+)/c] m [c (Bm-) / c ]n
②Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解度,Ksp越大,
溶解度就越大;Ksp 越小, 溶解度就越小。Ksp大小一般可由实验方法测定,也可由热力学方法计算.
课本附录P537列出了常温下某些难溶电解质的溶度积的实验数据Ksp。
溶度积Ksp的性质:
①溶度积(Ksp)的大小与难溶电解质本性和温度有关,与沉淀的量无关。离子浓度的改变可使平衡发生移动,但不能改变溶度积。
溶度积和溶解度的关系
难溶电解质的溶解度:在一定温度下,1L难溶电解质的饱和溶液中所溶解的难溶电解质的量,用S表示,单位为mol·L-1。
对水溶液来说,通常以饱和溶液中每100g水中所含溶质质量来表示,即以:g/100g水表示。
设难溶物的溶解度为 s mol·L-1,溶解平衡时:
AB型 AB(s) A+ + B-
A2B
AB2
型
A2B(s) 2A+ + B2-
AB2(s) A2++2B-
A3B
AB3
型
A3B(s) 3A++B3-
AB3(s) A3++3B-
s=
√
4
27
Ksp
纯水中溶解度
s s
√
Ksp
Ksp=s ·s s=
√
4
Ksp
3
s=
Ksp=(2s)2·s
2s s
Ksp= s·(2s)2
√
Ksp
4
3
s=
s 2s
Ksp= (3s)3 ·s
Ksp= s·(3s)3
3s s
s 3s
例9-1:已知 试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度。
解:(1)设AgCl的溶解度为S1(mol·L-1),则:
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
平衡 S1 S1
(2)设Ag2CrO4的溶解度为S2(mol·L-1),则:
Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
平衡 2S2 S2
Ksp=[c (An+)/c]m [c (Bm-)/c]n =(ms)m×(ns)n/( c)m+n =mm×nn×s(m+n