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1、,一、什么是Ksp?,难溶电解质AmBn在水溶液中溶解达平衡：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),第1节 沉淀溶解平衡常数-Ksp,Ksp=cr,me(An+)cr,ne(Bm-)(设m不等于n),二、Ksp和溶解度（s）的关系 的反映了难溶电解质溶解性。该值越小，难溶电解质的溶解度越小。据溶度积常数关系式，可进行溶度积常数和难溶电解质在纯水中溶解度(以molL-1为单位)的换算。0,某难溶电解质在纯水中溶解达饱和，有：AmBn(s)mAn+nBm-相对平衡浓度 ms ns 由 Ksp=cr,me(An+)cr,ne(Bm-)=(ms)m(ns)n=mmnnsm+n,AB型:s=
2、Ksp Ksp=s2A2B型:s=3 Ksp/4 Ksp=4s3AB3型:s=4 Ksp/27 Ksp=27s4,解：,例1、25时1L水中可溶解0.00192 g AgCl 求AgCl的,=cr,e(Ag+)cr,e(Cl-)=(1.3410-5)(1.3410-5)=1.8010-10,例2、25时CaF2的 Ksp=2.710-11，求饱和溶液中Ca2+、F-的浓度以及CaF2在100mL水中可溶解的质量。,2cr,e(Ca2+)=cr,e(F-),解:CaF2(s)Ca2+2F-,(CaF2)=cr,e(Ca2+)c2r,e(F-)=cr,e(Ca2+)2cr,e(Ca2+)2=2.7
3、10-11,cr,e(Ca2+)=1.910-4 cr,e(F-)=3.810-4,100mL水CaF2可溶解：1.910-4780.1=1.4810-3g,同类型难溶电解质，可用标准溶度积常数来直接比较其溶解度大小。而对不同类型的难溶电解质，则须计算其实际溶解度方能比较。,说明了什么问题?,课堂练习,1、写出下列难溶电解质的Ksp表达式。CaCO3、Ag2SO4、Ni(OH)2、Mg3(PO4)2、Fe(OH)3 2、写出上述难溶电解质在纯水中溶解度(s)与Ksp的关系式。,以上讨论的是难溶电解质在纯水中的溶解度，如果将难溶电解质溶解到含与难溶电解质有相同阳离子或阴离子的强电解质溶液中，或在
4、其饱和溶液中加入含有相同离子的强电解质，则难溶电解质的溶解度会如何变化呢？,例3.25时BaSO4饱和溶液浓度为1.0410-5 molL-1计算BaSO4在0.050 molL-1Na2SO4溶液中的溶解度。,2、加入Na2SO4 cr,e(SO42-)cr(Na2SO4)=5.010-2 cr,e(Ba2+)(5.010-2)=1.0810-10 cr,e(Ba2+)=2.210-9,比较Ba2+浓度：10-9 10-5,同离子效应,三、Ksp与反应rGm(T)的关系 rGm(T)=-RT lnKsp,例4、根据AgCl的有关热力学数据，计算 25时AgCl 的 Ksp,解:AgCl(s)
5、Ag+Cl-,rSm=33.1 JK-1mol-1,rHm=fHm(Ag+)+fHm(Cl-)-fHm(AgCl)=105.4+(167.2)(127)kJmol-1=65.2 kJmol-1,rGm=rHm TrSm=55.3kJmol-1,ln Ksp(AgCl)=,Ksp(AgCl)=2.010-10,=-22.30,第2节沉淀的生成和溶解,一、溶度积规则（溶度积原理）范特荷夫等温方程式：,AmBn(s)mAn+nBm-,rG m(T)=RT ln Qi/Ksp,Qi 反应商 离子积,Qi Ksp，rG(T)0，产生沉淀（过饱和）；,Qi=Ksp，rG(T)=0，平衡态（饱和）；,Qi
6、Ksp，rG(T)0，沉淀溶解（不饱和）。,此乃溶度积规则也。,rGm(T)=RT lnQi/Ksp AmBn(s)mAn+nBm-,判断某溶液体系中能否产生沉淀的方法,（1）分别计算混合溶液中的阴、阳离子浓 度（运用各类平衡关系及稀释公式等）；（2）计算反应商Qi；（3）比较反应商与标准溶度积常数，根据溶度积规则得出能否产生沉淀的结论。,1、沉淀的生成,例5、将0.0010molL-1的Mg(NO3)2溶液pH调节为9.0，问此溶液中有无沉淀生成？,解:,QiMg(OH)2=cr(Mg2+)(OH-),=(1.010-3)(1.010-5)2=1.010-13=1.810-11 无Mg(OH
7、)2 沉淀生成。,例6、将0.20mol/L的Mg2+溶液与等体积的0.20mol/L 的氨水混合,能否产生沉淀?若有沉淀生成,则当往500 ml上述溶液中加多少克氯化铵时,能正好阻止沉淀的形成。已知Mg(OH)2标准溶度积常数、氨水的标准解离常数分别为1.2 10-11、1.8 10-5。,1、思路：2、解题过程：第一问,3、解（1）cr(Mg2+)=0.2/2=0.1,(3)Qi=cr(Mg2+)cr,e2(OH-)=1.8 10-7 KspMg(OH)2,结论：能产生Mg(OH)2沉淀。,第二问解：要使溶液中正好不生成Mg(OH)2沉淀，则要求：cr(Mg2+)cr2(OH-)KspMg
8、(OH)2,得cr(NH4Cl)0.164 故m(NH4Cl)crVM=0.164 0.5 53.5=4.3克 即在混和溶液中加入4.3克以上氯化铵时，则不会产生Mg(OH)2沉淀。,2、分步沉淀向溶液中当加入某沉淀剂,有两种或两种以上离子可产生沉淀时:如向含有相同浓度Cl-和CrO42-的溶液中，滴加AgNO3溶液，首先会生成白色AgCl沉淀，然后生成红色Ag2CrO4沉淀。这种先后沉淀的现象叫分步沉淀。,方法：分别计算刚好形成各沉淀时所需沉淀剂的最低浓度，则按沉淀剂最低浓度由低到高的顺序形成各个沉淀。,例7、在0.10molL-1 Cl-和CrO42-溶液中，加AgNO3浓溶液，AgCl和
9、Ag2CrO4的沉淀次序？,解:,形成AgCl：cr,e(Ag+)cr,e(Cl-)Ksp,形成Ag2CrO4:c2r,e(Ag+)cr,e(CrO42-)Ksp,结论：AgCl先沉淀，Ag2CrO4后沉淀。,cr,e(Ag+)Ksp/cr,e(Cl-)=1.810-10/0.1=1.810-9,cr,e(Ag+)Ksp/cr,e(CrO42-)1/2=2.010-12/0.1 1/2=4.510-6,当Ag2CrO4刚开始析出时，有：cr,e(Ag+)4.510-6 则 cr,e(Cl-)=Ksp/cr,e(Ag+)=1.810-10/4.510-6=4.010-5 开始生成Ag2CrO4时
10、，Cl-尚未沉淀完全。,例8、,含有0.050molL-1Pb2+、Fe2+的溶液，在H+离子浓度为0.30molL-1时用H2S饱和。已知Ksp(PbS)=810-28，Ksp(FeS)=610-18。问能否生成PbS和FeS？如果不能生成FeS，则其刚好沉淀时，H+离子浓度为多少？,解：溶液中存在如下平衡关系：,当 cr,e(H+)=0.30 时，cr,e(S2-)=3.7610-21,平衡1：H2S 2H+S2-,平衡2：PbS(s)Pb2+S2-Ksp=810-28,平衡3：FeS(s)Fe2+S2-Ksp=610-18,Qi=0.050 3.7610-21=1.8810-22 Ksp
11、 能生成PbS。,Qi=0.050 3.7610-21=1.8810-22 Ksp 不能生成FeS。,要生成FeS沉淀，需满足：Qi(FeS)K sp(FeS)即cr,e(Fe2+)cr,e(S2-)610-18 0.050cr,e(S2-)610-18 cr,e(S2-)1.210-16 为使溶液中cr,e(S2-)达到1.210-16，则所需cr,e(H+)为,cr,e(S2-)=3.3810-22,因此只有ce(H+)小于1.6810-3 molL-1时,才开始生成FeS沉淀。,3、沉淀的溶解,据溶度积规则，当设法降低沉淀溶解平衡体系中阴、阳离子浓度，使Qi Ksp，则可使沉淀溶解，具体
12、方法有：,（1）加酸溶解,生成弱电解质,总平衡:MS(s)+2H+M2+H2S,MS(s)M2+S2-Ksp,S2+2H+H2S 1/Ka1 Ka2,Kj=,Ksp,cr,e(M2+)cr,e(H2S),=,总平衡:MS(s)+2H+M2+H2S,Kj=,Ksp,对于 溶解性MnS:2.010-10 5.91010 溶于HAc ZnS:1.610-24 4.710-4 溶于HClCuS:6.010-36 1.810-15 溶于HNO3HgS:2.010-52 5.910-32 溶于王水,M(OH)2(s)+2NH4+M2+2NH3H2O,Kj=,cr,e(M2+)cr,e2(NH3H2O),表
13、明:难溶电解质溶度积常数越大,生成的弱电解质越弱,加酸溶解过程越容易进行。,（2）配位溶解（生成配合物),AgCl(s)+2NH3 Ag(NH3)2+Cl-,Kj=,cr,eAg(NH3)2+)cr,e(Cl-),表明:难溶电解质溶度积常数越大,生成的配合物越稳定,配位溶解过程越容易进行。,Ks Ag(NH3)2+),（3）氧化还原溶解法,王水:HNO3+HCl(1:3),强酸性、强氧化性、强配位能力相结合。,例9、欲使0.010 mol Mg(OH)2沉淀正好完全溶解在200mL氯化铵溶液中，则氯化铵溶液起始浓度至少应该为多大？,解：,Mg(OH)2(s)+2NH4+Mg2+2NH3H2O,
14、平衡时:x 0.050?0.100?,设Mg(OH)2完全溶解时,NH4+平衡浓度为x,所以使Mg(OH)2完全溶解，氯化铵起始浓度应为：(0.100+0.116)molL-1=0.216 molL-1,x,解：ZnS(s)Zn2+S2-,+2H+H2S,总反应:ZnS(s)+2H+Zn2+H2S,例10、有ZnS和HgS沉淀各0.01mol，需要100mL多大浓度的HCl才能使其全部溶解？,保持cr,e(Zn2+)=0.10，cr,e(H2S)=0.10时，,cr,e(H+)=,共需要H+的浓度为：c(H+)1.7+0.121.9(molL-1),对于HgS(s)：HgS(s)+2H+Hg2
15、+H2S,cr,e(Hg2+)=0.10，cr,e(H2S)=0.10时,cr,e(H+)=,共需要H+的量：c(H+)0.102+9.131014 molL-1HCl达不到此浓度，HgS沉淀不能溶于HCl。,类似问题:1、向浓度为0.2molL-1的硫酸铜溶液中通入硫化氢气体直到饱和，则溶液中残余的铜离子浓度为多少？如果硫酸铜溶液中还有1.6molL-1的盐酸,残余铜离子浓度又是多少?,解:Cu2+H2S CuS(s)+2H+起始浓度:0.2 0.1 0平衡浓度:x 0.1 2(0.2-x)0.4?,解得:x=2.7 10-15,类似问题:2、将足量的硫化铜置于100mL 浓度为6 molL-1的盐酸溶液中，达平衡时，溶解了多少mol硫化铜？,4、沉淀转化 借助某种试剂，将一种沉淀转变为另一种沉淀的过程，叫做沉淀的转化。（1）将一种难溶物质转化为更难溶的物质（2）将一种难溶物质转化为较易溶的物质,又例：在NaCl作用下，Ag2CrO4可转化为更难溶的AgCl,电 离：NaCl Na+Cl-沉淀平衡：Ag2CrO4(s)2Ag+CrO42-,Ag+Cl-AgCl 转化：Ag2CrO4(s)+2Cl-2AgCl(s)+CrO42-,
