第七章沉淀滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》第一课时（ 化学工业出版社第三版）

难溶电解质的溶解平衡 一、溶度积 1.溶度积常数 AgCl的沉淀与溶解 当溶解速率和沉淀速率相等（或溶液达到饱和）时，体系达到动态平衡，即难溶电解质的沉淀-溶解平衡。如氯化银的饱和溶液中，存在如下沉淀-溶解平衡： AgCl (s) Ag+ + Cl― 其平衡常数表达式为： Ksp = [Ag+][Cl―] 式中Ksp是难溶电解质固体和它的饱和溶液在平衡状态时的平衡常数，称为难溶电解质的溶度积常数，简称溶度积。它与其他平衡常数一样，只与难溶电解质的本性和温度有关，而与溶液中离子的浓度无关。 对于任一难溶电解质AmBn，在一定温度下达到平衡时： AmBn(s) mAn+ + nBm− 则: Ksp = [An+]m[Bm−]n 上式表明，当温度一定时，难溶电解质的饱和溶液中，其各阴阳离子浓度系数次方的乘积是一个常数，即溶度积常数。 应用以上关系式时，应注意以下几点： ①溶度积只适用于难溶化合物的饱和溶液，即只有在沉淀-溶解达到平衡时，溶液中相应离子浓度系数次方的乘积才等于Ksp。 ②溶度积随温度变化而改变。 ③在溶度积关系式中，离子浓度为物质的量浓度，单位为mol/L。 2.溶度积与溶解度的关系 难溶电解质的溶度积及溶解度的大小，均反映了该难溶电解质的溶解能力。根据溶度积公式所表示的关系，可以将溶度积和溶解度进行换算。假设难溶电解质为AmBn，在一定温度下其溶解度为S，根据沉淀-溶解平衡：AmBn(s) mAn+ + nBm− [An+] = mS，[Bm−] = nS, 则： Ksp = [An+]m[Bm−]n = (mS)m(nS)n = mmnnSm+n 溶解度习惯上常用100g溶剂中所能溶解溶质的质量[单位：g/(100g)]表示。在利用上述公式进行计算时，需将溶解度的单位转化为物质的量浓度单位（即：mol/L）。 【例题8-1】 已知298K时，碳酸钙的溶度积为2.9×10−9，氟化钙的溶度积为2.7×10−11，试通过计算比较两者溶解度的大小 解 （1）设碳酸钙的溶解度为S1 根据沉淀-溶解平衡反应式： CaCO3(s) Ca2＋ ＋ CO32− 平衡浓度(mol/L) S1　　 S1 Ksp = [Ca2＋][CO32−] = S12　　 S1 = = 5.4×10−5(mol/L) 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 （2）设氟化钙的溶解度为S2 CaF2(s) Ca2＋ + 2F― 平衡浓度（mol/L） S2 2S2 Ksp = [Ca2＋][F―]2 = S2(2S2)2 = 4S23 S2 = 1.9×10−4(mol/L)＞ S1 在上例中，氟化钙的溶度积比碳酸钙的小，但溶解度却比碳酸钙的大。可见对于不同类型（例如碳酸钙为AB型，氟化钙为AB2型）的难溶电解质，溶度积小的，溶解度却不一定小。因而不能由溶度积直接比较其溶解能力的大小，而必须计算出其溶解度才能够比较。对于相同类型的难溶物，则可以由溶度积直接比较其溶解能力的大小。 3.溶度积规则 溶度积规则是判断某溶液中有无沉淀生成或沉淀能否溶解的标准。为此需要引入离子积的概念。 （1）离子积 离子积是指在一定温度下，难溶电解质任意状态时，溶液中离子浓度幂的乘积，用符号Q表示。 （2）溶度积规则 对于某一给定溶液，与Ksp相比较，可得到以下结论： ①若Q = Ksp，则表示溶液为饱和溶液，沉淀和溶解处于动态平衡； ②若Q ＞ Ksp，则表示溶液为过饱和溶液，有沉淀从溶液中析出，直至形成该温度下的饱和溶液而达到新的平衡； ③若Q ＜ Ksp，则表示溶液为不饱和溶液，无沉淀析出。如溶液中还存在有该难溶电解质，将继续溶解直至形成饱和溶液为止。 【例题8-2】 若将0.002mol/L硝酸银溶液与0.005mol/L 氯化钠溶液等体积混合，问是否有氯化银沉淀析出？（已知氯化银的溶度积Ksp =1.8×10−10） 解： 由于硝酸银溶液与氯化钠溶液等体积混合，浓度各减小一半，即 c(AgNO3) = 0.001mol/L，c(NaCl) = 0.0025mol/L 因为硝酸银和氯化钠完全离解，所以 c(Ag+) = 0.001mol/L，c(Cl―) = 0.0025mol/L 离子积 Q = c(Ag+)