内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
4.1.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡
1
【新课引入】
如果等体积、等浓度AgNO3的溶液和NaCl溶液且充分反应,上层清液中是否存在Ag+和Cl-?如何验证?
Ag+ + Cl— = AgCl↓
现象:产生黄色沉淀
原因:Ag+ + I- = AgI↓
结论:上层清液中含有Ag+和Cl-
通过以上实验可以看出,沉淀(如AgCl)在水中并不是完全不溶的,只是溶解度很小。
10
易溶
可溶
1
微溶
0.01
难溶
S /g
溶解度与溶解性的关系:20℃
溶解度:在一定温度下,某物质在100克溶剂(通常是水)里
达到饱和状态时所溶解的质量。符号:S
习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。
如何定义难溶电解质?
【新课引入】
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
化学式 溶解度g/100g 化学式 溶解度g/100g
AgCl 1.5×10−4 Ba(OH)2 3.89
AgNO3 222 BaSO4 2.4×10−4
AgBr 8.4×10−6 Ca(OH)2 0.165
Ag2SO4 0.796 CaSO4 0.21
Ag2S 1.3×10−16 Mg(OH)2 9×10−4
BaCl2 35.7 Fe(OH)3 3×10−9
一些常见物质的溶解度(20oC)
难溶 绝对不溶
尽管难溶电解质的溶解度很小,但在水中并不是绝对不溶。既然会溶解,那么就意味着水溶液中存在着该沉淀溶解后部分电离出来的离子。
以AgCl为例,分析沉淀溶解平衡的建立
两个过程:
一方面,在水分子作用下,少量Ag+和 Cl-脱离AgCl的表面进入水中,这一过程就是溶解
另一方面,溶液中的Ag+和 Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出,这一过程就是沉淀
υ(沉淀) = υ(溶解)
沉淀不再增多
达到沉淀溶解平衡
充分反应后:
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.概念:在一定温度下,当难溶电解质溶解和沉淀的速率相等时,形成
电解质的饱和溶液,达到平衡状态,溶液中各离子的浓度保持
不变,这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2.特征:逆、等、动、定、变
3.沉淀溶解平衡方程式:
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
溶解
沉淀
b.书写时注意表明各物质的状态和可逆符号
a.不等同于电离平衡
特别提醒:
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
【练习】请写出BaSO4、Fe(OH)3的沉淀溶解平衡方程式。
BaSO4(s) ⇌Ba2+(aq) + SO42-(aq)
Fe(OH)3(s) ⇌Fe3+(aq) + 3OH-(aq)
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
注意:某个离子浓度低于1×10-5mol/L,认为沉淀完全
二、影响沉淀溶解平衡的因素
【思考】哪些因素会影响沉淀溶解平衡?
(1)内因:难溶电解质本身的性质。
决定性因素
(2)外因:
——符合“勒夏特列原理”
①温度:升高温度,多数平衡向沉淀溶解方向移动;
Ca(OH)2除外
②浓度:向平衡体系中加水稀释,平衡向沉淀溶解方向移动;
(注意:向平衡体系中加入难溶物本身,平衡不移动)
③同离子效应:向平衡体系中加入相同的离子,平衡向生成沉
淀的方向移动;
④反应离子效应:向平衡体系中加入能与体系中离子反应生成
更难溶物质或气体的离子,平衡向沉淀溶解的
方向移动。
二、影响沉淀溶解平衡的因素
【讨论】对于平衡AgCl(s) ⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),改变下列条件,对其有何影响?
改变条件 平衡移动方向 溶解度(S) c(Ag+) c(Cl-)
升 温
加水(有固体剩余)
加AgCl(s)
加NaCl(s)
加AgNO3(s)
加NaI(s)
正向
增大
增大
增大
正向
不变
不变
不变
不移动
不变
不变
不变
逆向
减小
减小
增大
正向
逆向
减小
增大
减小
增大
减小
增大
二、影响沉淀溶解平衡的因素
三、溶度积
Ksp = c( Ag+) · c(Cl —)
思考:AgCl溶解平衡的平衡常数如何表示?
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl—(aq)
1、溶度积Ksp:
固体纯物质不列入平衡常数
2、影响因素:Ksp只受温度影响
T↑