前面三節課,我們重點講了解離平衡的相關知識,解離平衡本身是一個單相體系的平衡,下面我們講一個多相平衡。
5.2沉澱溶解平衡
在一定溫度下,當難溶電解質溶解于水而形成飽和溶液時,剩餘的固态物質和已經進入溶液中的離子之間形成動态平衡,這叫做多相離子平衡,又叫沉澱-溶解平衡
對象:難溶電解質
着手點:化學平衡
特點:多相體系
5.2.1沉澱溶解平衡的基本性質
5.2.1.1溶度積
溶度積,簡寫成Ksp,現在也有部分教材上簡寫成Ks,使用條件:飽和溶液
其定義如下圖所示
溶度積的定義
溶度積是一個化學平衡在多相間的特例,這一點和弱酸弱堿的解離平衡是一樣的。溶度積作為化學平衡常數存在時,其分母是前面的固體,而純固體的活度是1,所以在定義公式中沒有顯示出來。
溶度積是一個沒有量綱的純數字,其數值等于溶解度的乘積,因此得名溶度積。
5.2.1.2溶度積與溶解度
溶度積和溶解度都表示難溶物質的溶解情況
中學時:
溶解度:20℃100g水中溶解的溶質質量。(溶解度是單位)
易溶(>10g) 可溶(1-10g)微溶(0.01-1g) 難溶(<0.01g)
工科化學中:
在表示難溶物質的溶解度時,采用物質的量濃度為單位(mol•L-1)
所以我們這裡講的溶解度和中學時所學的溶解度不是同一個概念。
溶解度(Ksp)和溶度積(S)可以互換
溶度積求解溶解度,這個溶解度的單位不是g哦
BaSO4是純固體,它的活度是1
根據溶度積求解溶解度和離子濃度
5.2.1.3溶度積規則
溶度積規則:判定沉澱生成或者溶解的規則
判斷依據:離子濃度幂的乘積(簡稱離子積)
判定是否有沉澱産生的标準
溶度積與離子積的關系,就是标準平衡常數與反應商的關系在多相平衡系統上的體現
分布沉澱和共同沉澱
在難溶電解質中, Q>Ksp,沉澱就能生成。
分步沉澱:
溶液中含多種離子,當加入某種試劑時,離子積最先超過溶度積的難溶電解質将先析出沉澱,離子積後超過溶度積的難溶電解質後析出沉澱。這種先後沉澱的現象,叫做分步沉澱
舉例說明:
5.2.2同離子效應
同離子效應:在難溶電解質的飽和溶液中,加入含有難溶電解質相同的離子的易溶電解質,會使難溶電解質的溶解度降低,這種現象叫做同離子現象。
(效果類似于弱電解質的同離子效應)
沉澱的同離子效應使得溶解度降低
弱電解質的同離子效應使得解離度降低
同離子效應使得溶解度降低
5.2.3沉澱溶解平衡的應用
在工業上使用較多
沉澱的轉化
沉澱的轉化自發進行的方向:溶解度大的轉化為溶解度小的
下一節講相平衡和非水溶液的化學反應
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