资源简介

(共25张PPT)
第六章
电解质溶液
Atomic Structure
Chapter 1
某些元素在人体组织、体液中富集情况示意图
人体体液和组织液中含有多种电解质离子（如K+、Na+ 、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、SO42-离子等），这些离子在维持体内的渗透平衡、酸碱平衡 以及在神经、肌肉等组织中的生理、生化过程起着重要的作用。
本章主要讨论电解质溶液中离子平衡的基本规律、溶液 pH 值的基本运算、酸碱质子理论以及缓冲溶液方面的知识。
电解质 — 在化学理论中，把在水溶液中，或在熔融状态下能电离形成相应阴阳离子的物质叫“电解质”。
强电解质 —指在水溶液中能全部电离为相应离子的电解质。
弱电解质 — 指在水溶液中只能部份电离为相应离子的电解质。
电解质的基本概念
第六节
难溶强电解质的沉淀溶解平衡
严格来说在水中绝对不溶的物质是没有的，根据溶解度大小进行物质分类：
难溶物质——
通常把溶解度小于0.01g/100g 的物质；
微溶物质——
溶解度在0.01～0.1g/100g 之间的物质；
易溶物质——
溶解度较大者。
一、沉淀－溶解平衡与溶度积常数
1. 沉淀－溶解平衡
难溶电解质在水中的溶解，是一个很复杂的过程。
例如
溶解
沉淀
难溶强电解质，例如BaSO4在水中虽然难溶，但是还会有一定数量的Ba2+和 SO42-会从固体表面溶入水中，而一定数量的Ba2+和SO42- 也会回到BaSO4晶体表面上，当溶解速率和沉淀速率相等时，成为BaSO4的饱和溶液，建立了 多相 解离平衡，简称沉淀溶解平衡。
定义 ： 一定温度下，溶解与沉淀速率相等时，晶体和溶液中的相应离子达到多相离子平衡，称为溶解平衡。
溶解
沉淀
2. 溶度积常数
溶解
沉淀
通式
Ksp 表示在难溶强电解质的饱和溶液中，当温度一定时，各离子浓度幂的乘积是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积。
Ksp 它反映了难溶电解质在水中的溶解能力；它和其它常数一样，也随温度的变化而变化；它是有单位的，其单位与难溶电解质的组成有关。
二、溶度积与溶解度
在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的饱和溶液中含有溶质的含量，叫做溶解度，通常以符号 S （mol/L）表示。
对水溶液来说，通常以饱和溶液中每100g 水所含溶质质量来表示，
即以：g /100g水表示。
溶解度——
1. 溶度积与溶解度的关系
溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，但它们是两个既有联系又有区别的两个概念。
Question 2
溶度积和溶解度之间有什么关系？
Solution
溶度积与溶解度概念应用范围不同，Ksp只用来表示难溶电解质的溶解程度。
Ksp 不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。
用 Ksp 比较难溶电解质的溶解性能只能在相同 类型化合物之间进行，溶解度则比较直观。
2、溶度积与溶解度之间的换算
1. 仅适用于离子强度较小，浓度可以代
替活度的难溶强电解质饱和溶液；
2. 难溶强电解质溶于水部分完全电离；
3. 难溶强电解质溶于水后不发生副反应；
4. 离子浓度的单位用 mol/L。
三、同离子效应和盐效应
盐效应
同离子效应
在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用。
在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。
四、溶度积原理
1. 离子积的概念——
在难溶电解质溶液中，离子浓度幂的乘积。
通式
2. 溶度积原理
Q < Ksp 是不饱和溶液，无沉淀析出，
若原来有沉淀存在，则沉淀溶解；
Q = Ksp 是饱和溶液，处于平衡；
Q > Ksp 是过饱和溶液，沉淀析出。
离子积: 沉淀形成与沉淀溶解的判据 !
五、分步沉淀
利用电解质沉淀时溶解度相差较大，通过控制沉淀剂浓度而达到两种物质的分
离，称分步沉淀。
完全分离的标准是后沉淀离子开始沉淀时，先沉淀离子的浓度小于10-5mol/L。
1dm-3溶液中
AgCl AgI
两者开始沉淀所需要的Ag+离子浓度：
对AgCl：
AgI先沉淀
Solution
接上一实验题，随着继续滴加AgNO3 , AgI沉淀到何种程度，AgCl才开始沉淀？
AgCl 和AgI一起沉淀时, c(I-)、c(Cl-)和c(Ag+)同时满足AgI和AgCl的溶度积常数表达式，即
——————— = ————— = 1.9 × 106
c(Cl-)/mol·L-1
1.8×10-10
c(I-)/mol·L-1
9.3×10-17
将c(Cl-)/mol·L-1=0.010代入上式，即可求得AgCl开始沉淀时的c(I-)：
c(I-)/mol·L-1 = 0.010/1.9 × 106 = 5.3 × 10-9
这就是说, AgCl 开始沉淀时，I- 已沉淀完全.
Question 3
六、沉淀的溶解
根据溶度积原理，在难溶电解质的溶液中，当 Q < Ksp 时，沉淀就会溶解。
1. 生成弱电解质（弱酸、弱碱、难电离的盐）
2. 氧化还原反应（改变组成沉淀离子的化合价）
3. 生成配合物
4. 酸度对沉淀和溶解的影响
溶液 pH对溶解度的影响
许多难溶电解质的溶解性受溶液酸度的影响, 其中以氢氧化物 沉淀和硫化物 沉淀最典型。
（1）难溶金属氢氧化物的溶解
溶于酸的
氢氧化物
溶于酸也溶于碱的氢氧化物
类似的化合物，只要金属具两性，均可得到如此曲线。
如 Cu(OH)2
Al(OH)3
Cr(OH)3 等。
Zn2+(aq)
Zn(OH)2沉淀
Zn(OH)2溶解
PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS
开始沉淀
沉淀完全
硫化物
溶度积
ZnS(白色)
NiS(黑色)
FeS(黑色)
MnS(肉色)
Cu(黑色)
CdS(黄色)
PbS(黑色)
0.19
1.2 ×106
34
108
1.9 ×10-7
1.2 ×10-3
5.4 ×10-3
0.72
6.72
2.92
2.27
0.47
8.72
4.92
4.72
2.72
1.9 ×10-9
1.2 ×10-5
5.4 ×10-5
1. 9×10-3
0.34
1.08
1.2 ×104
（2）难溶金属硫化物

展开更多......

收起↑