6.6难溶强电解质的沉淀溶解平衡（课件）-《无机化学》同步教学（北京出版社）

第六章 电解质溶液 Atomic Structure Chapter 1 某些元素在人体组织、体液中富集情况示意图 人体体液和组织液中含有多种电解质离子（如K+、Na+ 、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、SO42-离子等），这些离子在维持体内的渗透平衡、酸碱平衡 以及在神经、肌肉等组织中的生理、生化过程起着重要的作用。 本章主要讨论电解质溶液中离子平衡的基本规律、溶液 pH 值的基本运算、酸碱质子理论以及缓冲溶液方面的知识。 电解质 — 在化学理论中，把在水溶液中，或在熔融状态下能电离形成相应阴阳离子的物质叫“电解质”。 强电解质 —指在水溶液中能全部电离为相应离子的电解质。 弱电解质 — 指在水溶液中只能部份电离为相应离子的电解质。 电解质的基本概念 第六节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡 严格来说在水中绝对不溶的物质是没有的，根据溶解度大小进行物质分类： 难溶物质—— 通常把溶解度小于0.01g/100g 的物质； 微溶物质—— 溶解度在0.01～0.1g/100g 之间的物质； 易溶物质—— 溶解度较大者。 一、沉淀－溶解平衡与溶度积常数 1. 沉淀－溶解平衡 难溶电解质在水中的溶解，是一个很复杂的过程。 例如 溶解 沉淀 难溶强电解质，例如BaSO4在水中虽然难溶，但是还会有一定数量的Ba2+和 SO42-会从固体表面溶入水中，而一定数量的Ba2+和SO42- 也会回到BaSO4晶体表面上，当溶解速率和沉淀速率相等时，成为BaSO4的饱和溶液，建立了 多相 解离平衡，简称沉淀溶解平衡。 定义 ： 一定温度下，溶解与沉淀速率相等时，晶体和溶液中的相应离子达到多相离子平衡，称为溶解平衡。 溶解 沉淀 2. 溶度积常数 溶解 沉淀 通式 Ksp 表示在难溶强电解质的饱和溶液中，当温度一定时，各离子浓度幂的乘积是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积。 Ksp 它反映了难溶电解质在水中的溶解能力；它和其它常数一样，也随温度的变化而变化；它是有单位的，其单位与难溶电解质的组成有关。 二、溶度积与溶解度 在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的饱和溶液中含有溶质的含量，叫做溶解度，通常以符号 S （mol/L）表示。 对水溶液来说，通常以饱和溶液中每100g 水所含溶质质量来表示， 即以：g /100g水表示。 溶解度—— 1. 溶度积与溶解度的关系 溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，但它们是两个既有联系又有区别的两个概念。 Question 2 溶度积和溶解度之间有什么关系？ Solution 溶度积与溶解度概念应用范围不同，Ksp只用来表示难溶电解质的溶解程度。 Ksp 不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。 用 Ksp 比较难溶电解质的溶解性能只能在相同 类型化合物之间进行，溶解度则比较直观。 2、溶度积与溶解度之间的换算 1. 仅适用于离子强度较小，浓度可以代 替活度的难溶强电解质饱和溶液； 2. 难溶强电解质溶于水部分完全电离； 3. 难溶强电解质溶于水后不发生副反应； 4. 离子浓度的单位用 mol/L。 三、同离子效应和盐效应 盐效应 同离子效应 在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用。 在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。 四、溶度积原理 1. 离子积的概念—— 在难溶电解质溶液中，离子浓度幂的乘积。 通式 2. 溶度积原理 Q < Ksp 是不饱和溶液，无沉淀析出， 若原来有沉淀存在，则沉淀溶解； Q = Ksp 是饱和溶液，处于平衡； Q > Ksp 是过饱和溶液，沉淀析出。 离子积: 沉淀形成与沉淀溶解的判据 ! 五、分步沉淀 利用电解质沉淀时溶解度相差较大，通过控制沉淀剂浓度而达到两种物质的分 离，称分步沉淀。 完全分离的标准是后沉淀离子开始沉淀时，先沉淀离子的浓度小于10-5mol/L。 1dm-3溶液中 AgCl AgI 两者开始沉淀所需要的Ag+离子浓度： 对AgCl： AgI先沉淀 Solution