第七章 重量分析法和沉淀滴定法（课件）-《分析化学》第一课时同步教学（国防大学出版社）

沉淀滴定和重量分析法 沉淀-溶解平衡和溶度积 一、沉淀-溶解平衡 　　电解质按溶解度的大小，可分为易溶电解质和难溶电解质两大类。 　　将电解质放入水中，一方面电解质晶格表面上的离子会脱离表面而进入溶液中，成为水合离子，这个过程称为溶解；另一方面，溶液中的离子因相互碰撞而结合从溶液中析出，回到晶格表面，这个过程称为称为沉淀。当二者的速度相等时，则达到平衡，称为沉淀－溶解平衡。 　　沉淀溶解平衡是一种动态平衡，只是由于υ溶解=υ沉淀，在宏观上表现为静止。 二、 溶度积 　　与弱酸(碱)的解离一样，在水中难溶电解质只部分溶解，形成离子。根据化学平衡原理，达到沉淀溶解平衡时，溶液中离子浓度幂的乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积，以符号Ksp表示。 　　设AmBn为一难溶电解质，部分溶于水后，经过一段时间，体系中达到沉淀溶解的平衡， 其标准平衡常数表达式为： AmBn(s) m A n+ + n B m – 沉淀滴定和重量分析法 沉淀滴定和重量分析法 通常简写为： 　　由于难溶电解质是固体在平衡表达式中不出现，故沉淀和溶解的平衡的标准平衡常数表达式就成了积的形式（与水的离子积类似）。在一定温度下， Ksp为一定值，称为溶度积常数，简称溶度积。例如： 　　Ksp(BaSO4) = [Ba2+] [SO42- ] 　　Ksp(Ag2C2O4) = [Ag+]2[C2O42-] 　　在书中P394附录Ⅵ中列出了常见难溶电解质的溶度积。 沉淀滴定和重量分析法 三、溶度积规则 　　对沉淀溶解反应： 溶度积Ksp在一定温度下，是一个特征常数。与一般化学平衡的Jc与K⊝的关系相类似，可以通过比较溶液中离子实际相对浓度幂的乘积Q与溶度积Ksp的大小来判断沉淀的生成与溶解。沉淀溶解反应的Q相当于一般化学平衡的Jc。即： 当Q<Ksp时，为不饱和溶液，无沉淀析出或沉淀溶解； 当Q=Ksp时，为饱和溶液，达平衡，υ溶解=υ沉淀； 当Q>Ksp时，为饱和溶液，沉淀析出，直到新的平衡； 以上三点称为溶度积规则。 AmBn(s) m A n+ + n B m – 沉淀滴定和重量分析法 四、溶度积规则的应用　　 　　溶度积规则是判断沉淀生成和溶解的判据。溶度积规则只适用于难溶电解质。 　　例1： 今有350mL，6.0×10-3mol/L的含银废水，加入250mL0.012 mol/L的NaCl。试问能否有AgCl沉淀产生，若有沉淀，溶液中Ag+离子的浓度多大？ 　　解：查表得AgCl 的Ksp=1.8×10-10 ， (1) 两种溶液混合后， 　　cAg+=6.0×10-3×350/600=3.5×10-3mol/L； 　　cCl-=0.012×250/600=5.0×10-3mol/L； 　　Q = cAg+cCl-=3.5×10-3×5.0×10-3 =1.75×10-5>Ksp， ∴有AgCl沉淀产生。 沉淀滴定和重量分析法 (2)设平衡时[Ag+]= xmol/L C始/mol/L 3.5×10-3 5.0×10-3 C变/mol/L -(3.5×10-3 – x) -(3.5×10-3–x) C平/mol/L x 1.5×10-3+x 　　则Q=cAg+cCl-= x(1.5×10-3+x)=Ksp=1.8×10-10 由于x 很小，设 1.5×10-3+x≈1.5×10-3 　　x = 1.8×10-10/1.5×10-3 =1. 2×10-7 显然假设合理，溶液中Ag+离子的浓度为1. 2×10-7mol/L。 AgCl(s) Ag+ + Cl- 沉淀滴定和重量分析法 　　例2、已知室温下Mn(OH)2的Ksp=4.0×10-14，NH3·H2O的Kb=1.8×10-5，将0.20 mol·L-1NH3·H2O与0.20mol·L-1MnSO4等体积混合，问：是否有Mn(OH)2沉淀生成？ 　　解： Mn(OH)2(s)＝Mn2+(aq) + 2OH-(aq) 　　[OH-]= 　=1.3×10-3 mol·L-1 　　[Mn2+][OH-]2=1.7×10-7> Ksp=4.0×10-14 ∴有Mn(OH)2沉淀生成。 　　除碱金属和部分碱土金属外，许多金属氢氧化物的溶解度都比较小，且它们的溶解度与溶液pH有关。利用金属氢氧化物溶解度的差别，适当控制溶液的pH值，