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第四節 沉淀溶解平衡
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第一課時
常溫下，物質溶解性與溶解度的關系
溶解性 易溶 可溶 微溶 難溶
溶解度 >10g 1-10g 0.01-1g <0.01g
難溶電解質的沉淀溶解平衡
想一想
難溶電解質的沉淀溶解平衡
(1)通常所說的難溶物是指在常溫下，其溶解度小于0.01g,并不是在水中完全不能溶解。
(2)生成AgCl沉淀的離子反應是指進行到一定限度，并不能完全進行到底，此時溶液中還有Ag+和Cl-。
思考解答
Ag+(aq)+Cl-(aq) AgCl(s)
難溶電解質的沉淀溶解平衡
一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和 Cl-脫離AgCl的表面進入水中，這一過程就是溶解；
另一方面，溶液中的Ag＋和 Cl-受AgCl表面陰、陽離子的吸引，回到AgCl的表面析出，這一過程就是沉淀。
水合Ag+
水合Cl-
AgCl在溶液中存在兩個過程：
難溶電解質的沉淀溶解平衡
1.沉淀溶解平衡
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
溶解
沉淀
在一定溫度下，當沉淀和溶解的速率相等時，得到AgCl的飽和溶液，即建立下列動態平衡：
人們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡
在一般情況下，當溶液中剩余離子的濃度小于1×10-5mol/L時，化學上通常認為生成沉淀的反應就進行完全了
難溶電解質的沉淀溶解平衡
（1）內因：難溶電解質本身的性質
（2）外因：
①濃度：加水，平衡向溶解方向移動
②溫度：
升溫，多數平衡向溶解方向移動（原因：溶解吸熱）；但少數向沉淀方向移動 （例：Ca(OH)2）
③同離子效應：
加入相同的離子，平衡向沉淀方向移動
④加入與體系中某些離子反應的物質，產生氣體或更難溶的物質，導致平衡向溶解的方向移動
2.沉淀溶解平衡的影響因素
難溶電解質的沉淀溶解平衡
3.溶度積
對于溶解平衡：MmAn(s)
mMn+(aq)+nAm-(aq) 反應，
Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
例：Ag2S(s)
2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=c2(Ag+)·c(S2-)
與電離平衡、水解平衡一樣，難溶電解質的沉淀溶解平衡也存在平衡常數，稱為溶度積常數，簡稱溶度積，符號為Ksp。
例：AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)
固體純物質一般不列入平衡常數
定義
難溶電解質的沉淀溶解平衡
Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力，
例：Ksp（AgCl）=1.8×10-10 Ksp（AgBr）=6.3×10-15
說明S(AgCl)> S(AgBr)
意義
對于同類型（陰、陽離子個數相同）的難溶電解質，
在相同溫度下，Ksp越大→S(溶解度)越大
影響因素
Ksp與難溶電解質的性質和溫度有關
升溫，多數平衡向溶解方向移動， Ksp 增大。
特例：Ca(OH)2升溫 Ksp 減小。
難溶電解質的沉淀溶解平衡
判斷有無沉淀——溶度積規則
Q(離子積)= [c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
Q>Ksp時，溶液中有沉淀析出
Q=Ksp時，沉淀與溶解處于平衡狀態
QKsp的應用
難溶電解質的沉淀溶解平衡
1.在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L AgNO3溶液，下列說法正確的是(AgCl Ksp=1.8×10-10) （ ）
A.有AgCl沉淀析出 B.無AgCl沉淀
C.無法確定 D.有沉淀但不是AgCl
A
c(Cl-)=(0.01×0.1) ÷0.101=9.9×10-3mol/L
c(Ag+)=(0.01×0.001) ÷0.101=9.9×10-5mol/L
QC =9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP
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2. 在1L含1.0×10-3mol L-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假設溶液體積不變）能否有效除去SO42- 已知:Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10
解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+過量，剩余的 c(Ba2+)=0.01-0.001=0.009mol/L.c(SO42-)=Ksp/c(Ba2+)= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)因為，剩余的c(SO42-)=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L。所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。
注意：當剩余離子即平衡離子濃度﹤10-5mol/L時，認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。
課堂練習
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3.若某溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10 mol／L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH條件是什么
已知：Ksp [Fe(OH)3]= 4×10-39 Ksp [Mg(OH)2]= 1.8×10-11
解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-
Fe3+ 沉淀完全時的c(OH-)為:
pH = -lg c(H+) = 3.2
Mg2＋開始沉淀的pH值為:
pH = -lg c(H+) = 9.1
因此, 只要控制pH值在3.2 ~ 9.1之間即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。
Ksp (Mg(OH)2)= 1.8×10-11
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