2.4.1难溶电解质的溶度积 课件(共17张PPT)-《化学基础与分析技术》同步教学(轻工业出版社)

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2.4.1难溶电解质的溶度积 课件(共17张PPT)-《化学基础与分析技术》同步教学(轻工业出版社)

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(共17张PPT)
项目四 生理盐水中氯化物含量的测定
难溶电解质的溶度积原理及应用;
沉淀的形成与条件;
影响沉淀纯净的因素;
沉淀滴定法。
学习内容
学习目标
掌握沉淀溶解平衡的原理;了解沉淀平衡的有关理论在化学分析中的运用;
理解沉淀的形成过程、条件及影响沉淀纯净的因素;
熟悉银量法的分类,掌握三种常用银量法的测定原
 理、测定条件及相关计算。
溶液中的溶质粒子转为固体状态并从溶液中析出的过程。
任务一 难溶电解质的溶度积
一、溶度积原理
(一)沉淀的溶解和生成
S<0.01g/100gH2O
  在一定温度下,将难溶电解质晶体放入水中时,会发生溶解和沉淀两个过程。
固体表面粒子在水分子作用下,脱离固体成为水合离子或分子进入溶液过程。
沉淀的溶解和生成是相反而不是孤立的过程,在难溶强电解质溶液中是同时存在的,是矛盾的两个方面。
溶解速度=沉淀速度→沉淀溶解平衡(饱和溶液)
溶解速度>沉淀速度→物质溶解(未饱和溶液)
溶解速度<沉淀速度→沉淀生成(过饱和溶液)
符合质量作用定律
Ksp = [ Ag+].[Cl - ]
Ksp ——难溶电解质的沉淀溶解平衡常数(溶度积)。
任务一 难溶电解质的溶度积
一般难溶电解质AmBn的饱和溶液:
Ksp反映某物质在水溶液中的溶解能力;
Ksp 决定于难溶电解质的本性,与温度有关,与浓度无关
Ksp可直接比较相同类型物质的溶解能力(示例:AgX)。
注意:不同类型的则不能直接用Ksp比较其溶解能力。
(二)溶度积原理
AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq)
Ksp = [An+] m·[Bm-] n
在一定温度下难溶强电解质的饱和溶液中,各离子浓度的幂的乘积是一个常数——溶度积常数(溶度积,Ksp )。
任务一 难溶电解质的溶度积
练习
PbCl2(s)  Pb2+(aq) + 2Cl-(aq)
Ksp = [Pb2+]·[Cl-]2
Ca3(PO4)2(s) 3Ca2+(aq) + 2PO43-(aq)
Ksp = [Ca2+] 3·[PO43-] 2
注意:
每种离子浓度的幂与化学计量数相等;
请写出难溶化合物PbCl2和Ca3(PO4)2的溶度积表达式。
任务一 难溶电解质的溶度积
二、溶解度和溶度积的关系
表示难溶电解质的溶解能力
溶度积
溶解度
同类型难溶电解质比较:溶度积越小,溶解度(mol·L-1)
也越小
不同类型难溶电解质比较:通过计算比较
1L溶液中溶解溶质的物质的量,mol·L-1
(示例)
任务一 难溶电解质的溶度积
判断?例:计算AgCl(s)和Ag2CrO4(s)在水中的溶解度(mol.L-1)。AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+ CrO42-(aq)解:Ksp=1.8×10–10大Ksp= 1.12×10–12小大小任务一 难溶电解质的溶度积 AmBn(s) mAn+ + nBm-
平衡时: Ksp = [An+] m ·[Bm-] n
二、溶度积规则及其应用
任意态的离子积用Qc表示:
(一)溶度积规则
应用:判断沉淀溶解平衡移动的方向;
通过控制有关离子的浓度,使沉淀产生或溶解。
Qc>Ksp 过饱和溶液,析出沉淀
Qc=Ksp 饱和溶液,动态平衡状态
Qc沉淀生成的条件
沉淀溶解的条件
任务一 难溶电解质的溶度积
(1) 沉淀的生成(Qc > Ksp)
例:0.004 mol·L-1 AgNO3 与 0.004 mol·L-1 K2CrO4等体积混合,有无Ag2CrO4沉淀生成?(Ag2CrO4Ksp=1.1 ×10-12)
解: 2Ag+ + CrO42- Ag2CrO4
Qc = c2(Ag+) ·c(CrO42-) = (0.002)3 = 8×10-9
1. 沉淀的生成和溶解
(二) 溶度积规则的应用
Qc > Ksp(Ag2CrO4) 有Ag2CrO4 沉淀生成。
两溶液等体积混合, 体积增大一倍,浓度减小一半.
任务一 难溶电解质的溶度积
(2)沉淀的溶解(Qc < Ksp)
A.加酸生成弱电解质而溶解
CaC2O4(s) + 2H+ H2C2O4 + Ca2+
B.发生氧化还原反应而溶解
3CuS(s) + 10HNO3 3Cu(NO3)2 +3 S + 4NO +5H2O
AgCl (s)+2NH3 [Ag (NH3)2]+ + Cl-
C. 生成配离子而溶解
任务一 难溶电解质的溶度积
1L溶液中
两者开始沉淀所需要的Ag+离子浓度:
对于AgCl:
AgI先沉淀
AgCl AgI
(二) 分步沉淀
加入同一种沉淀剂使溶液中不同离子先后沉淀的过程
继续滴加AgNO3, 当AgCl开始沉淀时,AgI沉淀到何种程度?
AgCl和AgI一起沉淀时, [I-]、[Cl-] 和[Ag+] 同时满足溶度积表达式,即:
将[Cl-]=0.010mol/L代入,可求得AgCl开始沉淀时的[I-] :
当AgCl开始沉淀时,I-已沉淀完全。
[I-]=0.010×5.2×10-7=5.2×10-9mol · L-1<<10-5mol · L-1
任务一 难溶电解质的溶度积
练习:某溶液中Cl-、CrO42-均为0.01 mol/L,逐滴加AgNO3时,谁先沉淀?当第二种离子开始沉淀时,溶液中第一种离子浓度是多少?是否沉淀完全?Ksp(AgCl)=1.8×10-10 , Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12
解:两者开始沉淀所需要的Ag+离子浓度:
对AgCl:
AgCl先沉淀!
当Ag2CrO4开始沉淀时:
现象?
基本沉淀完全
任务一 难溶电解质的溶度积
① 当沉淀类型相同、且两种离子的浓度相同时,可用Ksp 判断, Ksp越小越先沉淀。
②当沉淀类型不同,或离子浓度不同时,需计算所需沉淀剂的浓度,所需沉淀剂的浓度越小,越先达到溶度积,越先沉淀。
规则:离子积Q先达到Ksp 的先沉淀。
分步沉淀的顺序不仅和难溶物的溶解度有关,还和溶液中的离子浓度有关。
任务一 难溶电解质的溶度积
(三)沉淀的转化
向NaCl溶液中滴入10滴AgNO3溶液
实验步骤
实验现象
滴加KI
溶液10滴
滴加Na2S溶液10滴
有白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色
黄色沉淀转化为黑色
AgCl
AgI
Ag2S
KI
Na2S
任务一 难溶电解质的溶度积
应用——水垢的清除:先用Na2CO3 溶液处理,将CaSO4 沉淀转化为可溶于酸的CaCO3 ,再用HCl就可除去。
AgCl Ag+ + Cl-
KI = I- + K+
+
AgI↓
在某沉淀溶液中,加入适当试剂,使沉淀溶解同时生成另一种更难溶沉淀的现象——沉淀的转化。
AgCl + I- AgI↓ + Cl-
Kj越大
沉淀转化越彻底
由溶解度大的沉淀向溶解度小的转化更容易,反之则较难。
任务一 难溶电解质的溶度积
小结
难溶化合物的溶度积原理
溶度积常数的意义——反映难溶电解质的溶解能力
溶度积规则——Q与Ksp相对大小判断平衡移动方向
溶度积原理的作用(沉淀的生成、溶解、分步沉淀、转化)
Ksp ( AmBn )= [An+] m·[Bm-] n
任务一 难溶电解质的溶度积

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