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岩土工程师基础辅导:普通化学(9)

更新时间:2013-10-12 13:15:03 来源:|0 浏览0收藏0

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摘要 岩土工程师基础辅导:普通化学(9)

  难溶电解质的多相解离平衡

  1.难溶电解质的沉淀溶解平衡

  难溶电解质的沉淀溶解平衡:

  AnBm(s) == nA m+(aq)+mBn-(aq)

  (1)溶度积(常数):Ksp(AnBm)={ ceq(Am+)}n{ceq(Bn-)}m

  溶度积Ksp在一定温度下为一常数.

  如, AgCl(s) ===== Ag+(aq)+Cl-(aq)

  25oC,KSP(AgCl)={ceq(Ag+)}.{ceq(Cl-)}=1.77×10-7

  KSP(CaF2)= ceq(Ca2+ ).{ ceq(F-)}2=3.4×10-11

  KSP{ Mg(OH)2}=ceq(Mg2+ ).{ ceq(OH-)}2=1.8×10-11

  (2)溶解度s(mol.dm-3)与溶度积Ksp的关系:

  1)溶解度s:每dm3水溶液中含溶质的摩尔数, mol.dm-3。

  2) 溶解度s与溶度积Ksp的关系:

  对于AB型沉淀: 如 AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、CaSO4等。

  CaCO3(s) = Ca2+(aq) + CO32-(aq)

  平衡浓度/mol?dm-3 s s

  Ksp (CaCO3) = s2 , s= 对于A2B或AB2型沉淀: 如 Ag2CrO4,Mg(OH)2等。

  Ag2CrO4 (s) = 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)

  平衡浓度/mol?dm-3 2s s

  Ksp (Ag2CrO4) = (2s)2s = 4s3 ,s= 对同一种类型的沉淀, 溶度积Ksp越大, 溶解度S越大;对不同类型的沉淀,通过计算S比较溶解度的大小。

  例1.250C时,铬酸银(Ag2CrO4)的溶解度为1.31×10-4 mol.dm-3,求其溶度积.

  解: Ag2CrO4 (s) = 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)

  平衡浓度/mol?dm-3 2s s

  Ksp (Ag2CrO4) = (2s)2s = 4s3=4×(1.31×10-4)3=9.0×10-12

  例2. 250C时, AgCl、Ag2CrO4的溶度积分别为1.56×10-10、9.0×10-12

  ,问其溶解度何者为大?

  解:AgCl溶解度为:s= = Ag2CrO4的溶解度为:s= 可见溶解度大小为: Ag2CrO4> AgCl

  (3)溶度积规则:判断沉淀的生成和溶解。

  溶液中,离子浓度的乘积:Q={C(Am+)}n{C(Bn-)}m

  溶度积:Ksp(AnBm)={Ceq(Am+)}n{Ceq(Bn-)}m

  若 Q

  Q=KSP ,饱和溶液,沉淀和溶解达到平衡;

  Q>KSP ,过饱和溶液,有沉淀析出

  如,在FeS的饱和溶液中,Q=KSP ,加入盐酸后,由于S2-+2H+=H2S(g),降低S2-浓度,使Q

  注意:

  1) Q为任意状态溶液离子浓度如起始浓度以计量系数为指数的乘积;

  2)若有几种沉淀,先满足Q=KSP者,先沉淀;

  3)沉淀完全(离子浓度<10-6) 不等于离子全部沉淀.

  例:将0.10moldm-3 MgCl2溶液与 0.10moldm-3 氨水,问溶液能否生成Mg(OH)2沉淀?已知Ksp[Mg(OH)2]=5.61x10-12; 氨水Kb=1.77×10-5

  解:混合后,

  Q= c(Mg2+ ).{ c(OH-)}2=0.050×{ 9.4×10-4}2=4.42×10-8

  KSP{ Mg(OH)2}=1.8×10-11

  Q>KSP ,故有沉淀析出.

  (4)同离子效应:在难溶电解质溶液中,加入与难溶电解质具有相同离子的易溶电解质,可使难溶电解质溶解度降低,这种现象叫做同离子效应。

  例如,在AgCl溶液中,加入NaCl,使AgCl溶解度下降。

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