沉淀溶解平衡 ppt課件

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1、8-2.1沉淀溶解平衡8-2.2沉淀的形成及溶度積規(guī)則8-2.3沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化8-2.4影響沉淀純度的因素基本要求本章作業(yè)第8-2章沉淀溶解平衡§8-2.1沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡物質(zhì)在水中的溶解作用是一個較復(fù)雜的物理-化學(xué)過程，溶解度的大小受到晶格能、水合焓、熵變、溫度、酸度、配位劑等諸多因素的影響。有些表面上看來不溶的物質(zhì)實際上也不是絕對不溶。水作溶劑：難溶物質(zhì)：溶解度小于0.01g/100gH2O的物質(zhì)；微溶物質(zhì)：溶解度在0.01~0.1g/100gH2O的物質(zhì)；易溶物質(zhì)：溶解度大于0.1g/100gH2O的物質(zhì)。在反應(yīng)過程中伴有新物相的生成或

2、消失，存在著固態(tài)難溶電解質(zhì)與由它解離產(chǎn)生的離子之間的平衡，稱為沉淀-溶解平衡。P150以1?1難溶化合物MA為例：MA(s)MA(aq)M+(aq)+A-(aq)(1)(2)(1)——溶解平衡(2)——解離平衡溶解平衡：由于aMA(s)=1aMA(aq)=k0設(shè)?MA=1則：[MA](aq)=k0=s0固有溶解度溶解度：s總=s0+[M+]=s0+[A-]=s0+s溶解度的單位mol.L-1s0—固有溶解度,s—解離溶解度。強電解質(zhì)的s0=0，s總=s解離平衡：Kap?是離子的活度積常數(shù)，簡稱活度積，僅隨溫度變化。Ksp?是標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。不僅

3、與溫度有關(guān)，還與溶液中所有離子的強度有關(guān)。對于難溶電解質(zhì)，在純水中的溶解度都很小，可視為理想溶液，?的值接近1，此時，Kap?和Ksp?近似相等。對于m:n型沉淀（MmAn)MmAn(s)mM(aq)+nA(aq)對于Mg(OH)2：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)對于Ag2CrO4：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)二、溶度積與溶解度的關(guān)系平衡時msns如無特別說明,均認為：s0=0MmAn(s)mM(aq)+nA(aq)表示的是沉淀溶解平衡進行的程度，與沉淀的溶解度有直接的關(guān)系。m+n☆(1)相同類型Ksp

4、θ大的S也大(2)不同類型要計算Kspθ減小S減小結(jié)論：§8-2.2沉淀的形成及溶度積規(guī)則沉淀的類型和性質(zhì)沉淀按其物理性質(zhì)的不同，可粗略地分為三類沉淀晶型沉淀無定形沉淀顆粒直徑排列結(jié)構(gòu)沉淀體積例如0.1~1?m0.02?m有規(guī)則雜亂無章緊密疏松小龐大BaSO4Fe2O3·nH2O凝乳狀沉淀介于上述兩種沉淀之間AgCl生成沉淀屬于哪種類型，取決于沉淀的溶解度，溶解度越大，沉淀的顆粒也越大，易形成晶型沉淀，沉淀的溶解度越小，沉淀的顆粒也越小，易形成無定形沉淀，但也與沉淀形成的條件及后處理有關(guān)。P152沉淀形成過程(自學(xué)了解)構(gòu)晶離子成核作用晶核長大過程沉淀顆粒

5、凝聚無定形沉淀成長、定向排列晶形沉淀晶核形成均相成核作用異相成核作用指構(gòu)晶離子在過飽和溶液中，通過離子締合作用，自發(fā)地形成晶核溶液中混有固體顆粒(雜質(zhì))起晶種作用，可誘導(dǎo)沉淀的形成沉淀顆粒大小是由晶核形成速度和晶核生長速度的相對大小所決定的。晶核形成速度小于晶核生長速度，則形成大的沉淀顆粒，定向排列成晶狀沉淀。晶核形成速度大于晶核生長速度，則形成大量微晶聚集起來成為細小的膠狀沉淀。馮·韋曼(VonWeimarn)經(jīng)驗公式：沉淀生成的初始速度與溶液的相對過飽和度成正比。(晶核形成速率、分散度)根據(jù)馮·韋曼經(jīng)驗公式，溶液的相對過飽和度越小，晶核形成速度慢，則可

6、望得到大顆粒的沉淀。結(jié)論定向排列速率主要與沉淀的性質(zhì)有關(guān)，是物質(zhì)的固有性質(zhì)，不受其他因素的影響。極性強的鹽類，通常具有較大的定向速率，易形成晶型沉淀。金屬水合氧化物沉淀的定向速率與金屬離子的價數(shù)有關(guān)，兩價金屬離子的水合氧化物沉淀的定向速率較大，則形成晶型沉淀。高價金屬離子的水合氧化物沉淀，由于其溶解度很小，沉淀時相對飽和度很大，均相成核作用顯著，生成沉淀的顆粒很小，定向速率很慢，聚集速率很大，易形成無定形沉淀。控制沉淀的條件，可以調(diào)節(jié)構(gòu)晶離子的聚集速率，以控制生成沉淀的類型。晶型沉淀的沉淀條件沉淀應(yīng)在適當(dāng)稀的熱溶液中進行在不斷攪拌下，緩慢地加入沉淀劑沉淀應(yīng)

7、陳化：陳化過程的作用（1）小變大（2）除雜加快陳化的措施：加熱、攪拌——加快溶解速度“稀、熱、攪、慢、陳”溶度積規(guī)則在任意狀態(tài)下：濃度積（離子積）：過飽和溶液，有沉淀生成。若溶液中原來有沉淀，該溶液是其飽和溶液，此時可能是固液兩相體系；也可能是沉淀剛好溶解完全的單相體系。若溶液中原來沒有沉淀，則溶液剛好達飽和，尚無沉淀生成。溶液不飽和，無沉淀生成或已有沉淀溶解?！袛嗄硹l件下，溶液中是否有沉淀生成MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)溶度積規(guī)則，據(jù)此控制離子濃度,使沉淀生成或溶解。P155☆例：25℃時，晴綸纖維生產(chǎn)的某種溶液中，c(SO42-

8、)為6.0×10-4mol.dm-3。若在40.0dm3該溶液中，