5.4 难溶电解质溶液（课件）- 《无机化学》同步教学（清华大学版）

5.4 难溶电解质溶液 5.4.1 难溶电解质的溶度积和溶解度 5.4.2 沉淀生成的计算与应用 5.4.3 沉淀的溶解和转化 （沉淀溶解平衡） 溶解反应 ◆ 存在沉淀溶解平衡 沉淀与溶解反应的特征： ◆ 伴有新物相的生成或消失， 沉淀反应 NaCl(aq) AgCl(s) AgNO3(aq) AgCl(s) [Ag(NH3)2]+ NH3·H2O (过量) 酸碱解离平衡： 单相平衡 多相平衡 (异相平衡) 沉淀溶解平衡： 分子 离子 离子 固体 沉淀溶解平衡与酸碱解离平衡的区别： 5.4.1 难溶电解质的溶度积和溶解度 难溶于水，一旦溶于水中便发生全部的解离。 难溶电解质的特点： 在以水作溶剂的溶液中， 溶解度 ＜0.01g /100gH2O 0.01~0.1g /100gH2O ＞0.1g /100gH2O 难溶物质 微溶物质 易溶物质 1. 溶度积常数 平衡时： 简写为： [Cl-] Ksp= [Ag+] c c Ksp = [Ag+] ·[Cl-] 大小与s(溶解度)有关， 是T的函数。 摩尔溶解度 (mol·dm-3) [Ag+]、[Cl-] 溶度积常数， Ksp AgCl(s) Ag+ + Cl- 一定T 下，难溶电解质在其饱和溶液中离子浓 度幂的乘积 对于任一难溶强电解质 AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) Ksp=[An+]m·[Bm-]n 平衡时： Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq) Ksp=[Mg2+]·[OH-]2 平衡时： Ca3(PO4)2(s) 3Ca2+(aq) + 2PO43-(aq) 平衡时： Ksp=[Ca2+]3·[PO43-]2 2. 溶度积和溶解度的换算 例题5-11 298.15K时，AgCl在水中的溶解度为0.00192g·dm-3，试求该温度下AgCl的溶度积？ 解： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp = [Ag+][Cl-] = s2 = 1.8×10-10 平衡时： = (1.34×10-5)2 s s 例题5-12 比较AgCl、Ag2CrO4、CaF2在水中的溶 解度。 解： 设AgCl的溶解度为s1 =1.3410-5(mol dm-3) 设Ag2CrO4的溶解度为s2 AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp = [Ag+][Cl-] = s12 Ag2CrO4(s) 2Ag+ + CrO42- Ksp = [Ag+]2·[CrO42-] = (2s2)2·s2 =4s23 设CaF2的溶解度为s3 CaF2(s) Ca2+(aq) + 2F-(aq) Ksp = [Ca2+] ·[F-]2 = s3 ·(2s3)2 = 4s33 计算表明： s(CaF2)＞s(Ag2CrO4)＞s(AgCl) 类型相同， s 大 类型不同， 计算后比较。 大 Ksp 难溶电解质： 对于MA型难溶电解质： 对于MA2型或M2A型难溶电解质： MmAn型难溶电解质： 解： (1) 在纯水中 Ag2CrO4(s) 2Ag+ + CrO42- 平衡时： 2s s 例题5-13 计算Ag2CrO4在纯水中及在0.100mol·dm-3 AgNO3溶液中的溶解度s。 Ksp = [Ag+]2·[CrO42-] = (2s)2·s =4s3 ？ AgNO3 s↑ 盐效应 KNO3 (2) 在0.100 mol·dm-3AgNO3溶液中 Ag2CrO4(s) 2Ag+ + CrO42- 平衡时 2s+0.100 s Ksp = [Ag+]2·[CrO42-] = [2s+0.100]2·s =1.12×10-12 解得 s = 1.12×10-10(mol·dm-3) s降低原因： 同离子效应 可忽略 AgCl(s) Ag+ + Cl- 无↓析出， 饱和溶液 有↓析出， ↓溶解， 加入AgNO3， 加入NH3·H2O， [Ag+]↑ 过饱和溶液 [Ag+]↓ 未饱和溶液 3. 溶度积规则 令： J = [Ag+] [Cl-] 任一时刻难溶电解质溶液中离子浓度幂的乘积 离子积