第10章 沉淀平衡 教学要求 1掌握溶度积与溶解度的关系。 2掌握溶度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和沉淀的溶解、了解两种沉淀间的转化、分级沉淀。 3熟悉pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。 教学重点 1溶度积原理 2pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。 教学难点 pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的计算。 教学时数 4学时 教学内容 10-1 溶度积原理 10-1-1 溶度积常数 在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水中时，就发生溶解和沉淀两个过程。在一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态平衡。 AmBn = AmBn(aq) = mA + nB强电解质时， AmBn(aq)不存在，溶解度s = A/m=B/n。弱电解质时，溶解度s = AmBn(aq) +A/m在一定温度下，难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方的乘积为一常数。Ksp = AmBn 溶度积常数的意义：一定温度下，难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积为一常数。 Ksp越大则难溶电解质在溶液中溶解趋势越大，反之越小。 Ksp只与温度有关。温度一定，值一定，不论含不含其它离子。溶度积为一常数，在数据表中可查得。 10-1-2 溶度积原理 沉淀溶解平衡时: Ksp=Mn+mAm-n 非平衡态时：离子积J=c(Mn+)m c(Am-)n J与Ksp的关系： a、J=Ksp，饱和溶液； b、JKsp，过饱和溶液，沉淀析出，至溶液成饱和溶液为止； c、J Ksp 会产生PbI2 沉淀 例题2: 例10-1 P.338解题思路: 有无Mg(OH)2 沉淀生成的判断标准：J与Ksp 的关系。 Mg(OH)2 J= c(Mg2+ ) c(OH- )2 从已知条件中可以获得c(Mg2+)，c(OH-)由NH3水提供，可间接获得 引深: 若在MgCl2溶液与NH3水等体积混合前，先加入一定量NH4Cl，使其在混合液中浓度为0.5 molL-1 ，是否还有沉淀？ 解： c(OH-) = Kb c(NH3 )/c( NH4 Cl) =1.7710-6 molL-1 Jc(Mg2+ ) c(OH- )2 =0.05 (1.7710-6 )2 = 1.5610-13 2s，则：2s+0.0100.010 得： s=1.3810-4 mol.L-1 同离子效应的实际应用 a. 加入过量沉淀剂可使被沉淀离子沉淀完全。 沉淀完全的标准：离子浓度降低至10-5 -10-6 molL-1 一般过量20- 50%，过大会引起副反应，反而使S加大。 酸效应：BaSO4 + H2SO4 = Ba(HSO4)2 配位效应：AgCl + Cl- = AgCl2- 例如，在用Cl沉淀Ag+、Pb2+和Hg22+等时，一般选择3 molL-1HCl，而不选用浓盐酸。b.定量分离沉淀时，选择洗涤剂以使损耗降低。 思考:重量分析时，洗涤BaSO4沉淀是用去离水还是用稀硫酸, 哪种更合适？ 2. 盐效应 在难溶电解质饱和溶液中，加入不含共同离子的易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。 定性解释：强电解质中的正负离子分别对Cl- 和Ag+ 有牵制作用，使它们不易结合生成AgCl。 AgCl Ag+ + Cl- KNO3 = K+ + NO3- 注意： （1）外加强电解质浓度和离子电荷越大， 盐效应越显著。 （2）同离子效应也伴有盐效应，但通常忽略。若加入过多，溶解度反而增大。 10-2 沉淀与溶解 10-2-1 沉淀的生成 1. 沉淀生成的必要条件：在难溶电解质溶液中 J Ksp。 2.促使沉淀生成的方法 (1)同离子效应可促使沉淀生成 (2)加入沉淀剂 (3)控制溶液的PH值 10-2-2 沉淀的溶解 1、沉淀溶解的条件： JKsp 2、使沉淀溶解的方法：必须减小该难溶盐饱和溶液中某一离子的浓度，以使 JKsp。减小离子浓度的办法有： （1）生成弱电解质 由于加入H+使OH-和H+结合成弱电解质水，溶液中的OH-离子的浓度降低使平衡向着溶解方向移动。从而使沉淀溶解。 Mg(OH)2 +2NH4+ = Mg2+ (aq) + 2NH3 H2 O (aq) （2）氧化还原反应 （3）生成配合物 AgCl (s) = Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ag+ (aq) + 2 NH3 (aq) = Ag(NH3 )2+ (aq) 10-2-3 酸度对沉淀和溶解的影响 通过控制pH值可使某些难溶的氢氧化物和弱酸盐沉淀或溶解。达到分离的目的。（1）金属氢氧化物沉淀的生成与分离 例：计算欲使0.01molL-1Fe3+ 离子开始沉淀和完全沉淀的pH值。KspFe(OH)3 = 1.110-36 Fe3+ 离子开始沉淀的pH值: Fe(OH)3 (s) Fe3+ + 3OH- 0.01 x Ksp=Fe3+ OH- 3 =0.01x3=4.010-38 x=OH-=1.5810-12 molL-1 H+=6.3310-3 molL-1 pH=2.20 Fe3+离子沉淀完全所需要的pH值 Fe(OH)3 (s)Fe3+ + 3OH- 110-5 由Ksp= Fe3+ OH- 3=110-5 3 =4.010-38 =OH-=1.5810-11 molL-1 H+=6.3310-4 molL-1 pH=3.20 推而广之，对于所有难溶金属氢氧化物： M(OH)n (s) = Mn+ + n OH- Ksp =