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巖土工程師基礎(chǔ)知識考點:難溶電解質(zhì)

時間:2024-10-24 10:11:01 巖土工程師 我要投稿
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2016巖土工程師基礎(chǔ)知識考點:難溶電解質(zhì)

  難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡:

2016巖土工程師基礎(chǔ)知識考點:難溶電解質(zhì)

  AnBm(s) == nA m+(aq)+mBn-(aq)

  (1)溶度積(常數(shù)):Ksp(AnBm)={ ceq(Am+)}n{ceq(Bn-)}m

  溶度積Ksp在一定溫度下為一常數(shù).

  如, AgCl(s) ===== Ag+(aq)+Cl-(aq)

  25oC,KSP(AgCl)={ceq(Ag+)}.{ceq(Cl-)}=1.77×10-7

  KSP(CaF2)= ceq(Ca2+ ).{ ceq(F-)}2=3.4×10-11

  KSP{ Mg(OH)2}=ceq(Mg2+ ).{ ceq(OH-)}2=1.8×10-11

  (2)溶解度s(mol.dm-3)與溶度積Ksp的關(guān)系:

  1)溶解度s:每dm3水溶液中含溶質(zhì)的摩爾數(shù), mol.dm-3。

  2) 溶解度s與溶度積Ksp的關(guān)系:

  對于AB型沉淀: 如 AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、CaSO4等。

  CaCO3(s) = Ca2+(aq) + CO32-(aq)

  平衡濃度/mol·dm-3 s s

  Ksp (CaCO3) = s2 , s= 對于A2B或AB2型沉淀: 如 Ag2CrO4,Mg(OH)2等。

  Ag2CrO4 (s) = 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)

  平衡濃度/mol·dm-3 2s s

  Ksp (Ag2CrO4) = (2s)2s = 4s3 ,s= 對同一種類型的沉淀, 溶度積Ksp越大, 溶解度S越大;對不同類型的沉淀,通過計算S比較溶解度的大小。

  例1.250C時,鉻酸銀(Ag2CrO4)的溶解度為1.31×10-4 mol.dm-3,求其溶度積.

  解: Ag2CrO4 (s) = 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)

  平衡濃度/mol·dm-3 2s s

  Ksp (Ag2CrO4) = (2s)2s = 4s3=4×(1.31×10-4)3=9.0×10-12

  例2. 250C時, AgCl、Ag2CrO4的溶度積分別為1.56×10-10、9.0×10-12

  ,問其溶解度何者為大?

  解:AgCl溶解度為:s= = Ag2CrO4的溶解度為:s= 可見溶解度大小為: Ag2CrO4> AgCl

  (3)溶度積規(guī)則:判斷沉淀的生成和溶解。

  溶液中,離子濃度的乘積:Q={C(Am+)}n{C(Bn-)}m

  溶度積:Ksp(AnBm)={Ceq(Am+)}n{Ceq(Bn-)}m

  若 Q

  Q=KSP ,飽和溶液,沉淀和溶解達(dá)到平衡;

  Q>KSP ,過飽和溶液,有沉淀析出

  如,在FeS的飽和溶液中,Q=KSP ,加入鹽酸后,由于S2-+2H+=H2S(g),降低S2-濃度,使Q

  注意:

  1) Q為任意狀態(tài)溶液離子濃度如起始濃度以計量系數(shù)為指數(shù)的乘積;

  2)若有幾種沉淀,先滿足Q=KSP者,先沉淀;

  3)沉淀完全(離子濃度<10-6) 不等于離子全部沉淀.

  例:將0.10moldm-3 MgCl2溶液與 0.10moldm-3 氨水,問溶液能否生成Mg(OH)2沉淀?已知Ksp[Mg(OH)2]=5.61x10-12; 氨水Kb=1.77×10-5

  解:混合后,

  Q= c(Mg2+ ).{ c(OH-)}2=0.050×{ 9.4×10-4}2=4.42×10-8

  KSP{ Mg(OH)2}=1.8×10-11

  Q>KSP ,故有沉淀析出.

  (4)同離子效應(yīng):在難溶電解質(zhì)溶液中,加入與難溶電解質(zhì)具有相同離子的易溶電解質(zhì),可使難溶電解質(zhì)溶解度降低,這種現(xiàn)象叫做同離子效應(yīng)。

  例如,在AgCl溶液中,加入NaCl,使AgCl溶解度下降。

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