北京化工大学：《基础化学》课程教学资源（PPT课件）第06章 难溶电解质的沉淀溶解平衡

6难溶电解质的沉淀-溶解平衡4h) 6.1沉淀溶解平衡 62沉淀的溶度积和在纯水中的溶解度 6.3沉淀的类型和性质 6.4沉淀的形成过程 6.5影响沉淀纯度的因素及纯化方法 6.6沉淀溶解平衡的移动及沉淀的转化 ○6.7影响沉淀溶解度的因素 6.8分步沉淀 本章作业

6 难溶电解质的沉淀–溶解平衡(4h ) 6.1 沉淀溶解平衡 6.2 沉淀的溶度积和在纯水中的溶解度 6.3 沉淀的类型和性质 6.4 沉淀的形成过程 6.6 沉淀溶解平衡的移动及沉淀的转化 6.8 分步沉淀 6.7 影响沉淀溶解度的因素 6.5 影响沉淀纯度的因素及纯化方法 本章作业

6.1沉淀溶解平衡 Dissolution of Dissolution of KMnO NaCl in Water 溶解与沉淀过程 MA(s) -MA(aq)-M+(aq)+A-(aq) s(molL1或g/100g水) 难溶物：溶解度小于0.01g/100gH20的物质 微溶物质：溶解度在0.01~0.1g/100gH,0之间的物质 易溶物质：溶解度大于0.1g/100gH,0的物质

难 溶 物: 溶解度小于0.01g/100gH2O的物质 微溶物质:溶解度在0.01～0.1g/100gH2O之间的物质 易溶物质:溶解度大于0.1g/100g H2O的物质 MA(s) MA(aq) M+ (aq)+A- (aq) s ( mol·L-1 或 g /100g水） 6.1 沉淀溶解平衡

6.1沉淀溶解平衡 s=s0+[M+1=s+[A-] s0—固有溶解度 s=M1=[A] 仅用于强电解质 溶度积 A B(s)=nAm+(aq)+mB"-(aq) Kp(ABm)=aA·ag=[A]'yA·B]"yB Kp(A,B)=[A]"[B] Ksp=Kap/YA78 ,一溶度积常数，简称溶度积

θ Ksp m A B θ ap K (A B ) a a n n m =  — 溶度积常数,简称溶度积 溶度积 s = s 0 + [M+ ] = s 0 + [A- ] s = [M+ ] = [A- ] s 0——固有溶解度 仅用于强电解质 n m K K A B θ ap θ sp = /   n m K n m (A B ) [A] [B] θ sp = n n m m A B = [A]  [B]  A B (s) A (aq) B (aq) m+ n− n m n + m 6.1 沉淀溶解平衡

6.2沉淀的溶度积和在纯水中的溶解度 溶解度：s(molL1) A B(s)-nAT(aq)+mB"-(aq) 平衡浓度mol.L1 ns ms Kp=(ns)”:(ms”=n”m"s+m -+n AB型 K A,B或AB,型 sp

溶解度：s ( mol·L-1 ） 平衡浓度mol.L-1 ns ms n m K (ns) (ms) θ sp =  A B (s) A (aq) B (aq) m+ n− n m n + m AB型 A B AB 2 或 2型 θ Ksp s = n m n m n m s + = 3 θ sp 4 K s = m n n m n m K s + = θ 1 sp ( ) 6.2 沉淀的溶度积和在纯水中的溶解度

6.2沉淀的溶度积和在纯水中的溶解度 例：Kn(Ag2CrO4)=1.1×10-12 - =6.5×10-5mol.L- 4 Ca,P04)2的s= V108 分子式 溶度积 溶解度/molL- AgCI 1.8?10-10 1.3?10- AgBr 5.0?10-3 7.1?10-7 AgI 8.3?10-17 9.1?10-10 Ag2Cr04 1.1?102 6.5?10-5

12 2 4 θ sp (Ag CrO ) 1.1 10− 例：K =  5 1 3 12 3 θ sp 6.5 10 mol L 4 1.1 10 4 − − − =    = = K s 5 θ sp 3 4 2 108 Ca (PO ) K 的s = 分子式 溶度积 溶解度/ AgBr AgI Ag2CrO4 AgCl 5 6.5 10− ? 1 mol L −  10 1.8 10− ? 13 5.0 10− ? 17 8.3 10− ? 12 1.1 10− ? 10 9.1 10− ? 7 7.1 10− ? 5 1.3 10− ? 6.2 沉淀的溶度积和在纯水中的溶解度

6.2沉淀的溶度积和在纯水中的溶解度 结论： ()相同类型Kp大的s也大 AgCl AgBr AgI Kn减小 s减小 (2)不同类型要计算

(1) 相同类型Ksp θ大的 s 也大 AgCl AgBr AgI 结论： (2) 不同类型要计算 Ksp θ减小 s 减小 6.2 沉淀的溶度积和在纯水中的溶解度

6.3沉淀的类型和性质 1.类型 晶型沉淀：其外观特征为颗粒状的结晶，粒径约 为0.1~1μm 无定形沉淀：其外观特征呈胶状或絮状，直径仅 有0.02μm 凝乳状沉淀：介于上两种沉淀之间

1. 类型 晶型沉淀：其外观特征为颗粒状的结晶，粒径约 为0.1~1m 无定形沉淀：其外观特征呈胶状或絮状，直径仅 有 0.02m 凝乳状沉淀：介于上两种沉淀之间 6.3 沉淀的类型和性质

6.3沉淀的类型和性质 2.性质 ◆晶型沉淀一较大的沉淀颗粒一内部构晶离子有规则地排 列，结构紧密，具有明显的晶面，沉淀的体积一般比较小，容 易沉降于容器的底部，沉淀便于过滤和洗涤。 粗晶型沉淀（如MgNH,PO,) 晶型沉淀 细晶型沉淀（如BaSO,) ◆无定形沉淀 由许多疏松、杂乱无章地聚集在一起的微小 颗粒所形成。没有明显的晶面，颗粒中常含有大量数目的溶剂 分子，呈疏松的絮状，整个沉淀的体积比较大，不易沉降于容 器的底部，不易过滤和洗涤

◆ 晶型沉淀——较大的沉淀颗粒——内部构晶离子有规则地排 列，结构紧密，具有明显的晶面，沉淀的体积一般比较小，容 易沉降于容器的底部，沉淀便于过滤和洗涤。 2. 性质 粗晶型沉淀(如MgNH4PO4 ) 细晶型沉淀(如BaSO4 ) ◆无定形沉淀——由许多疏松、杂乱无章地聚集在一起的微小 颗粒所形成。没有明显的晶面，颗粒中常含有大量数目的溶剂 分子，呈疏松的絮状，整个沉淀的体积比较大，不易沉降于容 器的底部，不易过滤和洗涤。 晶型沉淀 6.3 沉淀的类型和性质

6.4沉淀的形成过程 两步：晶核的形成→晶核长大成晶粒 均匀液相中自发地产生晶核的过程一一均相成核 溶液中常混有大量肉眼看不见的固体微粒一一主要来源于 容器的沾污和试剂、溶剂中的杂质，当构晶离子达到一定浓 度时，它们也可以起到晶核的作用一一晶种一—一诱导沉淀的 形成——异相成核 沉淀微粒的大小是由晶核形成和晶核生长这两个过程的相 对速率来确定的 如果沉淀时，聚集速率很快，晶核形成的速率很大，后扩 散到晶核上的构晶离子来不及定向排列，就又形成了新的晶 核一一瞬间将有大量的晶核形成，使过剩的构晶离子消耗殆 尽而难于长大，只能聚集起来形成无定形的沉淀

两步：晶核的形成 →晶核长大成晶粒 均匀液相中自发地产生晶核的过程——均相成核 溶液中常混有大量肉眼看不见的固体微粒——主要来源于 容器的沾污和试剂、溶剂中的杂质，当构晶离子达到一定浓 度时，它们也可以起到晶核的作用——晶种——诱导沉淀的 形成——异相成核 沉淀微粒的大小是由晶核形成和晶核生长这两个过程的相 对速率来确定的 如果沉淀时，聚集速率很快，晶核形成的速率很大，后扩 散到晶核上的构晶离子来不及定向排列，就又形成了新的晶 核——瞬间将有大量的晶核形成，使过剩的构晶离子消耗殆 尽而难于长大，只能聚集起来形成无定形的沉淀 6.4 沉淀的形成过程

6.4沉淀的形成过程 ·如果晶核的形成速率小于构晶离子在晶核上定向排列的速率， 构晶离子就可以按一定的晶格位置定向排列，从而形成较大颗 粒的晶型沉淀 ■沉淀的类型取决于构晶离子在晶核上的聚集速率和在晶核表面 上定向排列速率的相对大小 沉淀生成的初始速率（即晶核形成速率，也称分散度）与溶液的相 对过饱和度成正比： (份散度)=K×Q-S 定向排列速率主要与沉淀物质的性质有关，是物质的固有特性 控制沉淀的条件，可以调节构晶离子的聚集速率，进而可 以控制某些沉淀的类型

 如果晶核的形成速率小于构晶离子在晶核上定向排列的速率， 构晶离子就可以按一定的晶格位置定向排列，从而形成较大颗 粒的晶型沉淀  沉淀的类型取决于构晶离子在晶核上的聚集速率和在晶核表面 上定向排列速率的相对大小 控制沉淀的条件，可以调节构晶离子的聚集速率，进而可 以控制某些沉淀的类型 沉淀生成的初始速率(即晶核形成速率，也称分散度)与溶液的相 对过饱和度成正比： s Q s v K − (分散度) =  定向排列速率主要与沉淀物质的性质有关，是物质的固有特性 6.4 沉淀的形成过程