§ 3-4 多相解离平衡
? 强电解质 (α≈100%的物质, 溶液中无分子状态 )
? 达饱和溶解度时,结晶 (s) == 溶解 (l) 平衡 多相
? 易溶强电解质 (NaCl),溶解度 (中学 )—— 不讲
? 难溶强电解质 (AgCl):
? (一 ) 溶度积
? 定义,在一定温度下, 当结晶与溶解达到平衡时,(由于
溶质难溶 )其离子浓度的乘积为常数, 用 K?sp表示:
AgCl(s) == Ag+ + Cl-
K?sp= mr(Ag+)·mr(Cl-)=1.77× 10-10
(同前,纯固体不写浓度 )
Ag2CrO4(s) == 2Ag+ + CrO42-
K?sp= mr2(Ag+)·mr(CrO42-)=1.12× 10-12
(教材 p293,附录五 )
? 一般,AxBy(s) == x Ay+ + yBx-
? K?sp= mrx(Ay+)·mry(Bx-) sp— Solubility Product
? 注意,1)同弱电解质, 也有同离子效应
同离子效应对所有离子平衡都存在
? 2) 对于不同类型的物质 (x,y不同 ),不能直接用 K?sp的数
值大小判断何者更难溶, 如 (纯 ):
? AgCl(s) == Ag+ + Cl- 设溶解浓度为 x
? x x K?sp=x2,x=1.33× 10-5
? Ag2CrO4(s) == 2Ag+ + CrO42- 设溶解浓度为 y
? 2y y K?sp=(2y)2·y,y=1.04× 10-4
? 表明 K?sp较小的 Ag2CrO4溶解度较大 ?与物质类型有关
? 3) 不存在多级解离,∵ 从晶体上下来的已经是单个离子
? 4) 仍然有 ?rG?m= - RT·lnK?sp
难溶强电解质的解离平衡,对于从溶液中
有选择地沉淀 不同物质很有应用价值,
? (二 ) 溶度积规则
? 与化学平衡一样, 计算和比较反应商 Q(这里称离子积 ):
? 离子积 Q = K?sp 平衡, 饱和溶液
? 离子积 Q < K?sp 无沉淀析出 或 沉淀溶解
? 离子积 Q > K?sp 析出沉淀
? 例,向含 mr(Ag+)=0.01的溶液中加入浓度大, 同浓度的
Cl-和 CrO42-混合溶液,充分搅拌,何种沉淀先析出?
? 解,对于溶解平衡,AgCl(s) == Ag+ + Cl-
? 和 Ag2CrO4(s) == 2Ag+ + CrO42-
? 析出 AgCl所需要的 mr(Cl-),K?sp(AgCl)=mr(Ag+)·mr(Cl-)
=1.77× 10-10 得,mr(Cl-)=1.77× 10-8
? 析出 Ag2CrO4需要的 mr(CrO42-):
K?sp(Ag2CrO4)=mr2(Ag+) ·mr(CrO42-)=1.12× 10-12
mr(CrO42-)=1.12× 10-8
? 即需要的 mr(Cl-)=1.77× 10-8 > mr(CrO42-)=1.12× 10-8
? 后者先满足需要, 因此, 铬酸银先沉淀
? 如果 m(Ag+)=0.001 mol·kg-1,则:
? 析出 AgCl需要的 mr(Cl-):
K?sp(AgCl)=mr(Ag+)·mr(Cl-)=1.77× 10-10
mr(Cl-)=1.77× 10-7
? 析 Ag2CrO4要求的 mr(CrO42-):
K?sp(Ag2CrO4)=mr2(Ag+)·mr(CrO42-)=1.12× 10-12
mr(CrO42-)=1.12× 10-6
? 由于前者先满足,因此,氯化银先沉淀
习题,11,12,13,14