内容正文:
第四节 沉淀溶解平衡
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
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情境导入
肾结石的主要成分:CaC2O4
Ca2++C2O42- = CaC2O4↓
为什么多喝水能有效缓解肾结石?
情境导入
探究:AgCl在水中是否可以溶解
设计方案:检测AgCl悬浊液的上层清液是否有Ag+?
设计实验
1. AgCl悬浊液的制备:取 1滴管0.1mol/L NaCl溶液于试管中,向其中滴加1滴相同浓度AgNO3溶液,静置。
2. Ag+的检验:取上层清液,向其中加入KI溶液,观察现象。
现象:产生黄色沉淀
得出结论:存在Ag+,难溶物可以溶解
环节一 难溶电解质的沉淀溶解平衡
速率
t1
时间(t)
0
v沉淀=v溶解
v溶解
v沉淀
在生成AgCl沉淀的溶液中存在两个过程:
1.沉淀溶解平衡的建立
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。
注意:
①中间用“ ⇌ ”连接,表示沉淀、溶解同时进行
②物质状态:固体(s)、溶液(aq)
AgCl(s) ⇌Ag+(aq) + Cl-(aq)
1. 沉淀溶解平衡的建立:
2. 溶解平衡离子方程式:
一定温度下,难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中各离子浓度幂之积为常数,叫做溶度积常数(简称溶度积)。符号为Ksp。
3.溶度积定义:
Ksp =cm(Mn+) · cn(Am-)
对于反应 MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)
例1:CaCO3(s) ⇌Ca2+(aq) + CO32-(aq)
例2:CaC2O4(s) ⇌Ca2+(aq) + C2O42-(aq)
例3:Ag2S(s) ⇌2Ag+(aq) + S2-(aq)
固体纯物质一般不列入平衡常数
Ksp = c(Ca2+)·c(CO32-)
Ksp = c2(Ag+)·c(S2- )
Ksp = c(Ca2+)·c(C2O42-)
4.表达式:
氯化银的溶度积等于银离子的浓度乘以氯离子的浓度。请注意,固体纯物质一般不列入平衡常数。
硫化银的溶度积等于银离子的浓度的平方乘以硫离子的浓度。请注意,每一种离子浓度的指数,等于该离子的化学计量数。例如这里是Ag+浓度的二次方。
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根据某温度下溶度积Ksp与溶液中离子积Q 的相对大小,可以判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。
cm(An+)·cn(Bm-)
Ksp=
Q > Ksp,
Q = Ksp,
Q < Ksp,
判断有无沉淀——溶度积规则
溶液过饱和,有沉淀析出,直到溶液饱和达到平衡。
溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
溶液不饱和,无沉淀析出,还可继续溶解直到平衡。
环节二 溶度积常数
根据某温度下溶度积与溶液中离子积的相对大小,可以判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。
如果Q > Ksp,溶液中有沉淀析出;如果Q = Ksp,沉淀与溶解处于平衡状态;如果Q < Ksp,溶液中无沉淀析出。
根据氯化银的溶度积,我们可以计算:
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Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。一般Ksp 越小,S(溶解度)越 小越难溶。
对于同类型(阴、阳离子个数相同)的难溶电解质
在相同温度下,Ksp越大→S(溶解度)越大
5. 意义:
6. Ksp影响因素:
Ksp与难溶电解质的性质和温度有关。其它条件一定时,一般温度越高,Ksp越大。
特例:Ca(OH)2升温 Ksp 减小。
化学式 Ksp 化学式 Ksp
AgCl 1.8×10-10 CuS 6.3×10-36
AgBr 5.4×10-13 ZnS 1.6×10-24
AgI 8.5×10-17 PbS 8.0×10-28
Ag2S 6.3×10-50 FeS 6.3×10-18
CaSO4 4.9×10-5 HgS 1.6×10-52
常见难溶电解质的溶度积常数(25 ℃)
难溶
微溶
查阅教科书126页常见难溶电解质的溶度积常数(25 ℃)
内因:难溶电解质本身的结构和性质(决定因素)
外因:
①温度:升高温度,多数平衡向沉淀溶解方向移动(原因:溶解吸热)
即升高温度,多数促进溶解【Ca(OH)2除外】
②浓度:加水稀释,促进溶解。
7. 沉淀溶解平衡的影响因素
环节三 影响沉淀溶解平衡的因素
肾结石病有什么防治方法?
平衡移动的角度分析
CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O42-(aq)
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)
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
逆向
减小
增大
减小
小组讨论
已知25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(1)25 ℃时,氯化银的饱和溶液中,c(Cl-)= ,
1.3×10-5mol·L-1
学以致用
(2)25 ℃时,氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序为 ,由此可得出 更难溶。
课堂检测
1、氯化银在水中存在溶解平衡:AgCl(s) ⇌Ag+(aq) + Cl-(aq)。在相同温度下,将足量氯化银分别放人相同体积的下列溶液中,Ag+的浓度最小的是( )
A. 0.1 mol/L盐酸 B. 蒸馏水
C. 0.1 mol/L AlCl3溶液 D. 0.1 mol/LMgCl2 溶液
C
2、在一定温度下,Mg(OH)2固体在水溶液中达到沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s) ⇌Mg2+(aq) +2OH-(aq) ,要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是( )
A. 加MgSO4固体 B. 加盐酸
C. 加NaOH固体 D. 加水
D
Lavf60.4.100
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Q:离子积,任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
氯化银的饱和溶液中无其他离子影响,c(Ag+)=c(Cl-)
=mol·L-1≈1.3×10-5mol·L-1。
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