沉淀-溶解平衡
目录
1. 难溶离子化合物
溶解度 小于 0.01g/100g H2O 的物质叫做 难溶物.
2. 沉淀溶解平衡常数—溶度积
在一定温度下, 当沉淀和溶解速率相等时就达到平衡. 此时所得的溶液即为该温度下的饱和溶液, 该溶液的浓度即为 溶解度.
e.g. AgCl <=> Ag+ + Cl-. Kc = [Ag+][Cl-] 为 溶度积, 简写为 Ksp
3. Ksp 与溶解度 s 的关系
对于 AmBn型离子固体: Ksp=(ms)m(ns)n.
以上关系式要求离子 完全电离, 在水中不发生水解, 缔合, 或其他反应.
4. 溶解沉淀过程的判断
- 通过反应商 Qc 来判断反应的方向.
- 对于反应 AmBn <=> mAn+ + nBm-, Qc = CmACnB
- Qc < Ksp 继续溶解. Vice versa.
5. 影响沉淀溶解平衡的因素:
- 同离子效应
- 盐效应: 在强电解质的浓溶液中, 难容离子固体的溶解度增加.
- 酸效应: 溶液 pH 改变导致难容氢氧化物和弱酸盐的溶解度变化.
- 温度效应: 难溶离子固体在水溶液中的溶解沉淀平衡满足范特霍夫方程式: \[\ln\frac{K_{sp2}{K_{sp1}} = \frac{\Delta H_{sol}}{R} \left( \frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1} \right) \] 但温度影响较小,一般不考虑。
6. 沉淀的溶解与抑制
- 难溶弱酸盐在强酸中的溶解: 由 Ksp和 Ka共同决定. Ka 下降, Ksp 上升, 溶解度增加.
- 难溶弱酸盐 XA 在另一种弱酸 HB 中的溶解
- 难溶氢氧化物在弱酸中的溶解
7. 离子的选择性沉淀
根据难溶离子化合物的溶解度不同, 用沉淀反应从含有多重金属离子的混合溶液中份立某金属离子的级数称为选择性沉淀.
7.1. 沉淀完全
残留在溶液中的浓度 <= 1e-6 mol/L. 不沉淀: Qc < Ksp.
8. 沉淀的转化
一种难溶物可以转化为另一种更难溶的物质.