中国科学技术大学：《化学原理》课程教学资源（讲义）Chapter 04 沉淀反应 The Precipitation Reactions

3.溶度积K、溶解度、。与离子浓度的关系 ·Kp仅表示难溶电解质的溶解性能，只与温度有关 。 溶解度可用来表示各类物质的溶解性能，与温度、压 力、系统组成、酸碱度等有关 >难溶电解质的简单水合离子的浓度与其摩尔溶解度往 往不是等同的： √Ag3PO4溶解度为S。 √若不考虑Ag离子水解，[Ag]=3s。 V若考虑PO43水解，[PO43]≠S。 so=[PO:]+[HPO ]+[H,PO:]+[H,PO, =Po]0+H]+户+H 入 Ka 6

3. 溶度积Ksp、溶解度so与离子浓度的关系 • Ksp仅表示难溶电解质的溶解性能，只与温度有关 • 溶解度可用来表示各类物质的溶解性能，与温度、压 力、系统组成、酸碱度等有关  难溶电解质的简单水合离子的浓度与其摩尔溶解度往 往不是等同的： Ag3PO4溶解度为so 若不考虑Ag+离子水解，[Ag+] = 3so 若考虑PO43水解，[PO43]  so 6

> 例题：计算PbS的溶解度。已知Kp.Ps=4.0×1026, H2S的电离常数K1=1.1×107,K2=1.0×1014, 解：（方法一）如果不考虑水解 ,=VKp6s=V4.0×10-26=2.0×10-BM=[Pb2+]=[S2-] 。考虑分步水解：主要改变[S2],[OH日=1.0×10-7 S2-+H,OHS-+OH- Ko-1=THS JIOH 即HS]=1×10 [S2] [S2-] HS-+H2O-H2S+OH-Ki K=9.1×10_H,S0H」即HS=0.91 [HS [HS [S2]几乎完全水解，HS]和[H2S]相当，HS]+[H,S]≈Pb2+] Kw=ws-Pmw1器=w门，ga0 [Pb2+] 所以[Pb2+]=VKps×1.91×1×107=8.74×10-0M=o 7

 例题：计算PbS的溶解度。已知Ksp,PbS = 4.01026， H2S的电离常数Ka1 = 1.1107， Ka2 = 1.01014， 解：（方法一）如果不考虑水解 • 考虑分步水解：主要改变[S2]，[OH] = 1.0107 S2 + H2O ⇌ HS + OH HS + H2O ⇌ H2S + OH [S2]几乎完全水解， [HS]和[H2S]相当， [HS] + [H2S]  [Pb2+] 7 4.0 10 2.0 10 M [Pb ] [S ] 26 13 2 2 0 sp,PbS     s  K       7 2 2 a2 w h1 1 10 [S ] [HS ] [S ] [HS ][OH ]  1        即 KK K 0.91 [HS ] [H S] [HS ] [H S][OH ] 9.1 10 8 2 2 a1 w h2         - 即 K K K 7 2 2 7 2 2 2 sp,PbS 1.91 1 10 [Pb ] [Pb ] 1 10 [HS ] [Pb ][S ] [Pb ]             K 0 7 10 sp,PbS 2 [Pb ] K 1.91 1 10 8.74 10 M s -        所以 

解：（方法二）由物料平衡 P6=8]+[s]+HS=S1+H门+日T m=msg思 (1)如果不外加酸碱，[OH]=1.0x10-7=[H] 8=1-401+ 1×10-7 (1×10-7)2 =8.74×10-10M 1.1×10-7×1x10-14 (2)如果外加碱调节OH浓度为0.1M,[S2-]水解程度变小，溶解度变小 →s=[Pb2+]=4×1026×1 1x10-13 (1×10-13)2 1x104 =6.63×1013M 1.1×10-7×1×10-14 (3)如果外加酸调节H浓度为0.1M,[S2-]水解程度变大， 溶解度变大 0.12 =6.03×104M 1.1×10-7×1×10-4 8

• 解：（方法二）由物料平衡 (1) 如果不外加酸碱，[OH ] = 1.0 10  7 = [H +] (2) 如果外加碱调节OH 浓度为0.1M， [S 2  ]水解程度变小，溶解度变小 (3) 如果外加酸调节 H +浓度为0.1M， [S 2  ]水解程度变大，溶解度变大 8                      a1 a2 2 a2 2 2 2 2 0 [H ] [H ] [Pb ] [S ] [HS ] [H S] [S ] 1 K K K s                               a1 a2 2 a2 sp a1 a2 2 a2 2 2 2 2 2 0 [H ] [H ] 1 [H ] [H ] [Pb ] [Pb ][ S ] 1 K K K K K K K s 8.74 10 M 1.1 10 1 10 ( 1 10 ) 1 10 1 10 [Pb ] 4 10 1 10 7 14 7 2 14 7 2 26 0 - s                               6.63 10 M 1.1 10 1 10 ( 1 10 ) 1 10 1 10 [Pb ] 4 10 1 13 7 14 13 2 14 13 2 26 0 - s                               6.03 10 M 1.1 10 1 10 0.1 1 10 0.1 [Pb ] 4 10 1 4 7 14 2 14 2 26 0 - s                          

三、溶度积规则 >反应A,Bnm(s)≠nAmt(aq)+mBm(aq) 化学等温式： A.Gm =-RTInKsp+RTIno 反应商Q=[Am+][B”] ·反应商判据：溶度积规则 √当Q=[A]"[Br]m=Kp'沉淀-溶解反应达平衡 √当Q=[A][Br]m>Kp,反应逆向进行，产生沉淀 √当Q=[A][B”]m<Kp'反应正向进行，沉淀溶解 >沉淀完全的概念： ·定性分析：溶液中某离子浓度小到105mol/dm3, ·定量分析：溶液中某离子浓度小到106mol/dm-3, 9

三、溶度积规则  反应 AnBm (s) nAm+(aq) + mBn(aq) 化学等温式： • 反应商判据：溶度积规则  沉淀完全的概念： • 定性分析：溶液中某离子浓度小到105 mol/dm3， • 定量分析：溶液中某离子浓度小到106 mol/dm3， 9 rGm =  RTlnKsp + RTlnQ m n n m Q [A ] [B ]   反应商   当Q = [Am+]n[Bn]m = Ksp，沉淀-溶解反应达平衡  当Q = [Am+]n[Bn]m > Ksp，反应逆向进行，产生沉淀  当Q = [Am+]n[Bn]m < Ksp，反应正向进行，沉淀溶解