内容正文:
水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。许多化学反应都是在水溶液中进行的,其中,酸、碱和盐等电解质在水溶液中发生的离子反应,以及弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的沉淀溶解平衡,都与生命活动、日常生活、工农业生产和环境保护等息息相关。
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时
难溶电解质的沉淀溶解平衡
2
0.1mol/L
AgNO3溶液1mL
0.1mol/L
NaCl溶液1mL
思考交流:
Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
(1)有否有绝对不溶的物质?
答:没有绝对不溶的物质。生成AgCl沉淀的溶液中还有极少量的离子。
(2)什么是溶解性?
答:通常用“易溶”、“可溶”、“微溶”、“难溶”来定性描述物质的溶解能力。
【思考与讨论】
(3)什么是固体物质的溶解度?
答:在一定温度下,在100克溶剂里溶解某固体物质达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
200C时,溶解性与溶解度的大小关系
溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶
溶解度 >10g 1g~10g 0.01g~1g <0.01g
1、建立:
方式一:
Cl-(aq) + Ag+(aq) AgCl(s)
沉淀
溶解
方式二:
AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)
溶解
沉淀
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
3、特征:
逆:
等:
动:
定:
变:
吸:
在一定条件下,当沉淀速率与溶解速率相等时,各离子的浓度保持不变的状态,叫沉淀溶解平衡。
2、定义:
沉淀溶解平衡是互逆的
沉淀速率与溶解速率相等
沉淀速率与溶解速率不等于0
固体质量、离子的浓度、物质的量等保持不变
外界条件发生变化时,平衡将发生移动
沉淀溶解一般要吸热。
5、热效应:
多数难溶电解质溶解时要吸热。但少数如Ca(OH)2溶解要放热。
注意:
写溶解平衡式时要“注明状态”,写电离平衡式“不注明状态”。
4、生成难溶电解质的离子反应的限度:
生成难溶电解质的反应不能进行到底。通常认为溶液
中残留的离子浓度小于1 ×10-5 mol/L时,反应就达到完全。
6、表达方法(离子方程式)
标明物质状态和可逆符号
AgCl(s) ⇌Ag+(aq) + Cl-(aq)
沉淀溶解平衡的表达式:
标明状态:难溶电解质用“s”,溶液中的离子用“aq”,并用“ ⇌ ”连接。
小试牛刀:写出BaSO4、Ag2S、Mg(OH)2的沉淀溶解平衡表达式
Mg(OH)2 (s) ⇌ Mg2+ (aq) + 2OH-(aq)
BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq) + SO42-(aq)
Ag2S(s) ⇌ 2Ag+(aq) + S2-(aq)
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定义:在一定温度下,沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液,其离子浓度不再发生变化,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),用Ksp表示。
AmBn(s)⇌mAn+(aq)+nBm-(aq)
固体浓度视为定值
练习:写出难溶物Ag2S、 Fe(OH)3的溶度积表达式
Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)
2. 表达式:
Ksp(Ag2S)=C2(Ag+)*C(S2-)
Ksp(Fe(OH)3)=C( Fe3+ )*C3(OH-)
二、沉淀溶解平衡常数——溶度积(KSP)
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3、影响Ksp的因素:
内因:
外因:
一般温度越高,Ksp越大。 [Ca(OH)2 除外]
绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程 , 温度升高 , Ksp增大。
与离子浓度无关
难溶电解质的性质
温度
[ Ca(OH)2 相反]
(1)判断沉淀能否生成或溶解,溶液是否达到饱和:
溶液过饱和,有沉淀析出。
溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
溶液未饱和,可继续溶解该难溶电解质。
Q
KSP
=
Q
KSP
>
Q
KSP
<
离子积(Q)的概念:
一定温度下,若用Q代表任意时刻的离子浓度幂之积——叫离子积,则:
4、溶度积(KSP)的意义:
【思考】分析下表,溶度积与溶解能力有什么关系?
①一定温度下,对于相同类型(阴、阳离子个数比相同)的难溶电解质,Ksp越小,溶解度越小,越难溶。
如:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)
S(AgCl) > S(AgBr) > S(AgI)
(2)比较一定温度下难溶电解质在水中的溶解度:
(2)比较一定温度下难溶电解质在水中的溶解度:
*通常是难溶电解质无论是否同类型:
当Ksp相差较大时:Ksp越大,溶解度和离子浓度较大。
但Ksp相差较小时:Ksp越大,溶解度和离子浓度不一定大。
②当两种沉淀不同类型(即离子个数比不同)时:
Ksp越大,溶解度不一定大,离子浓度不一定大。
如: AgCl Mg(OH)2
溶解度(S/g): 1.5 ×10-4 < 6.9 ×10-4
溶度积(KSP): 1.8×10-10 > 5.6×10-12
1:在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中,加入 1mL 0.01mol/L
AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl Ksp=1.8×10-10) ( )
A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl
A
c(Cl-)混=(O.O1×0.1) ÷0.101=9.9×10-3mol/L
c(Ag+)混=(O.O1×0.001) ÷0.101=9.9×10-5mol/L
Q =9.9×10-3×9.9×10-5 = 9.8×10-7﹥KSP
所以,可生成AgCl沉淀。
解:
小试牛刀:
(一)内因:难溶电解质本身的性质
(二)外因:
规律:其它条件不变,升温使大多数沉淀溶解平衡向溶解方向移动,使溶解度增大。但Ca(OH)2反常,升温平衡向沉淀方向移动,溶解度减小。
①温度
三、沉淀溶解平衡的影响因素
如:AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)
溶解
沉淀
绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程 , 温度升高 , Ksp增大。
[ Ca(OH)2 相反]
②稀释
如:AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)
溶解
沉淀
Cl-、Ag+浓度瞬间等倍数减小
Q<Ksp,
V(溶解)>V(沉淀),
平衡正移
温度一定时,加水
一般沉淀溶不完,仍为饱和溶液, Cl-、Ag+浓度不变
规律:温度一定时,稀释,使平衡向沉淀溶解方向移动。沉淀一般溶不完,溶液仍为饱和,则离子浓度不变。
特殊情况:若沉淀溶完并变为不饱和,则离子浓度减小。
③增大离子浓度(同离子效应)
【练习】温度一定,AgCl(s)在 ①水 ②0.1mol/L的CaCl2溶液 ③0.1mol/L的AgNO3溶液中的溶解度大小顺序为?
答:①>③>②
规律:其它条件不变,向平衡体系中加入含相同离子的某物质时,则抑制难溶物溶解,溶解度(S)减小,但Ksp不变。
如:AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)
溶解
沉淀
加AgNO3增固体,增大了Ag+浓度,平衡逆移,使Cl-浓度减小,AgCl的溶解度减小(但Ksp不变)。
规律:其它条件不变,若向平衡体系中加入某物质使沉淀溶解平衡中的某离子发生反应,转化成更难溶的沉淀或气体或弱电解质,则平衡向溶解方向动。
如:AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)
溶解
沉淀
在上述平衡中通H2S, 发生反应:2Ag++S2-=Ag2S,使Ag+浓度减小,平衡正移,AgCl转化成Ag2S (但Ksp不变) 。
④减小离子浓度——将离子反应掉
课堂小结
一、 沉淀溶解平衡
1、定义
2、表达式
3、特征
4、影响难溶电解质溶解平衡的因素
二、溶度积常数
1、定义
2、影响Ksp的因素
3、Ksp的意义
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