大学化学之溶液与分散系
第4章溶液\n主要内容4.1分散系统4.2溶液4.3水溶液中的平衡07:53:122\n4.1分散系统4.1.1分散系统1.分散系统(1)定义:一种物质分散在另一种物质中所形成的系统称为分散系统(dispersedsystem)。(2)示例07:53:123CuSO火山灰牛奶4\n2.分散相与分散介质(1)分散相:被分散的物质称为分散相(dispersedphase)。CuSO火山灰4、(2)分散介质:容纳分散相的连续介质称为分散介质(dispersedmedium)。水、空气07:53:124\n4.1.2分散系的分类•分散相粒子:分为真溶液、胶体分散系和粗分散系。表1分散系的分类分散相分散系分散相粒一般性质实例粒子大统类型子的组成小<1nm真溶液小分子或均相;热力学NaCl、离子稳定系统;能C6H12O6透过滤纸和半等水溶透膜液07:53:125\n表1分散系的分类(续表1)分散分散分散相粒子相粒系统的组成一般性质实例子大类型小溶胶粒非均相;热力学不稳定氢氧化铁、碘胶系统化银等溶胶1〜胶高均相;热力学稳定系统蛋白质、核酸100体分高分子等水溶液,橡nm分子胶的苯溶液溶散液系缔均相;热力学稳定系统,十二烷基苯磺合胶束形成胶束溶液酸钠溶液胶体07:53:126\n表1分散系的分类(续表2)分散相分散分散相粒子大系统粒子的一般性质实小类型组成例粗分散系粗粒子非均相;热力乳汁、>100(乳状液、学不稳定系统;泥浆等悬浮液)分散相粒子不nm能透过滤纸和半透膜07:53:127\n4.1.3溶液简介1.定义溶液指一种物质以分子、离子的形式分散在另一种物质中而形成的均匀系统。2.特征粒径<1nm(大分子溶液除外)均匀透明的连续相单相系统,任何一部分的化学、物理性质相同。3.分类气态溶液:空气;液态溶液:酒;固态溶液:合金。07:53:128\n4.1.4溶胶(胶体之一)1.分类溶胶是由分散质和分散剂组成。同样根据分散剂的性质溶胶划分为:气溶胶——空气中的烟尘液体溶胶——墨水固溶胶——球墨铸铁07:53:129\n2.溶胶胶团的结构K+K+K+K+K+K+K+K+I-I-I-K+-I-++II-KKK+K++I-I-I-K(AgI)m-I-II-K++I-I-KK+K++-I-I-KIK+K+K+K+K+K+K+K+{[AgI]·nI-·(n-x)K+}x-·xK+mAgI负溶胶07:53:1210\n以氢氧化铁溶胶的胶团结构为例,07:53:1211\n氢氧化铁溶胶的胶团结构式可以表示为:{[Fe(OH)]·nFeO+·(n-x)Cl-3m}x+·xCl-胶核吸附层扩散层胶粒胶团07:53:1212\n•胶团:由胶粒与扩散层构成,呈电中性。•胶粒:由胶核与吸附层构成,带电。•胶核:是溶胶中分散相粒子的聚集体,是胶团的核心。•吸附层:由电势离子和部分反离子构成。•扩散层:由扩散的反离子构成,与吸附层带等量相反电荷。•扩散双电层:由吸附层和扩散层构成的电性相反的两层结构。07:53:1213\n3.溶胶的性质1)光学性质Tyndall现象:一束聚焦的白光照射溶胶时,从与光束垂直方向可观察到一束光锥,此现象称为。07:53:1214\n影响散射光强度的因素24π3cV2n2-n2•Rayleigh公式I=KI=4(12)I00λn2+2n212式中I—散射光强度I—入射光强度0λ—入射光波长c—溶胶粒子浓度V—单个溶胶粒子体积n—分散相的折射率.1n—分散介质的折射率2结论:①λ愈短,I愈大(天空蓝色;夕阳红色);②Δn愈大,I愈大(高分子溶液,均相,无);③c愈大,I愈大.3.产生条件:粒子直径略小于λ.问题3:若07:53:12d>λ?15\n2)动力学性质(1)Brown运动•溶胶胶粒受到周围介质分子的撞击而作的无规则运动。(2)Brown运动对溶胶性质的影响•Brown运动能使溶胶趋向于均匀分布,是溶胶保持稳定的因素之一。07:53:1216\n3)电学性质(1)电泳①定义:在电场作用下,带电胶粒在介质中的运动。②特点:胶粒移向带电相反电极。③作用:判断胶粒电性。④高效毛细管电泳色谱技术:氨基酸,多肽,蛋白质,核酸等的分离与鉴定。07:53:1217\n(2)电渗①定义:在外电场作用下,带电的分散介质通过多孔隔膜的定向移动现象称为电渗。②b.特点:分散介质(带电水合离子)移向带电相反电极。③作用:判断胶粒电性。图8电渗示意图问题:负极液面↑,胶粒电性?07:53:1218\n4.溶胶的稳定因素及聚沉•热力学:聚结不稳定性•动力学:具有稳定性1)稳定因素(1)同一溶胶的胶粒都带有同种电荷;(2)胶粒周围形成了水化膜;(3)Brown运动也使胶粒趋于均匀分布。07:53:1219\n2)溶胶的聚沉(1)电解质的聚沉作用①作用机理加入电解质,反离子的浓度,进入吸附层的反离子,胶粒带电量,扩散层变薄,→溶胶聚沉07:53:1220\n②聚沉能力衡量标准临界聚沉浓度:使一定量的某种溶胶在一定时间内发生明显聚沉所需该电解质的最低浓度。临界聚沉浓度愈小,则电解质的聚沉能力愈强。③决定电解质聚沉能力的因素电解质对溶胶的聚沉作用,是由反离子产生的;反离子的价态愈高,电解质的聚沉能力愈强。Shulze-Hardy规则⑵溶胶的相互聚沉两种电性相反的溶胶混合发生的聚沉称为~。其机理是中和电性。(血液相互聚沉→判断血型;明矾净化水。)07:53:1221\n4.1.5浊液1.乳状液的性质浊液是粒径更大的粗分散体系,分为悬浊液和乳状液。粒径>100nm。不透明,不稳定,容易聚沉。乳状液属热力学不稳定系统,系统的界面自由能很高,分散相倾向于由小液滴→大液滴→分层。问题:有黄色奶油油滴的牛奶是好牛奶吗?乳状液如何保持稳定?乳化剂:表面活性剂07:53:1222\n2.液体表面上的吸附1)定义溶质加入液体中,溶液表面的浓度与其内部浓度不同的现象。图2不同溶质水溶液的表面张力变化07:53:1223\n2)类型两种类型,三种情况。(1)无机盐及多羟基有机物:水的表面张力σ升高,其表层浓度<内部浓度,为溶液表面的负吸附。(2)醇,醛,酸,酯:水的σ缓慢降低;肥皂和合成洗涤剂:水的σ先急剧下降,后基本不变。图2不同溶质水溶液的表面张力变化其表层浓度>内部浓度,为溶液表面的正吸附。07:53:1224\n3.表面活性剂1)定义少量加入即可显著降低液体表面张力的物质。2)结构特征表面活性分子含有两亲性基团:亲水性基团,如-OH,-NH,-COOH,2-SH,-SOOH等;2亲脂性(疏水性)基团,如烃基R。07:53:1225\n脂肪酸钠盐结构:oo-Na+CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH207:53:1226\n3)存在状态疏水性基团总是避免与水接触,而其亲水性基团总是要与水密切接触。(1)脂肪酸钠量不大,则倾向于在水面定向排列;(2)若量大,则进入内部分布;达一定量时,形成亲水基向外,而疏水基向内的缔合体,即胶束。07:53:1227\n4)表面活性剂的应用(1)洗涤作用(增溶作用)07:53:1228\n(2)乳化作用①乳状液及其分类②表面活性剂乳化作用的机理③破坏乳状液的方法07:53:1229\n①分类a.水包油型:O/W;(分散相为油,分散介质为水)b.油包水型:W/O;(分散相为水,分散介质为油)c.类型鉴别染色法;稀释法。07:53:1230\n07:53:1231\n②作用机理a.具有界面活性,加入少量就可显著降低油-水间的界面张力;b.能吸附在水(或油)等微粒上,从而形成牢固的保护膜;c.能在水(或油)微粒上产生同种电荷,因相互排斥而稳定。提高O/W或W/O型乳浊液的稳定性。07:53:1232\n③破坏乳状液的方法主要有两类:物理方法,如离心和超声物理化学方法,其原则是破坏吸附在界面上的乳化剂,使之失去乳化能力。07:53:1233\n4.2溶液4.2.1稀溶液的通性4.2.2水溶液的pH07:53:1234\n溶液的两大类性质:(1)性质取决于溶质的本性如:颜色、体积、导电性、粘度等性质取决于溶质的本性,溶质不同,该类性质不同。(2)性质与溶质的本性无关如:溶液蒸气压下降、沸点的升高、凝固点的降低及渗透压等取决于溶质的质点浓度,而与溶质的本性无关。依数性:通性。\n4.2.1稀溶液的通性1.溶液的蒸气压下降2.溶液的沸点升高3.溶液凝固点降低4.溶液的渗透压\n1.溶液的蒸气压下降(1)液体的蒸气压(2)溶液的蒸气压下降\n(1)液体的蒸气压一定温度下,密闭容器中液体和它的气相达到平衡状态时蒸气所具有的压力,称为该温度下的饱和蒸气压,简称蒸气压。符号p单位:Pa,kPa.............\n(2)溶液的蒸气压下降①现象及原因纯溶剂溶液难挥发性的溶质粒子占据了一部分溶液液面,导致了在单位时间内逸出液面的溶剂分子数比其为纯溶剂时减少.•当在一定温度下达到平衡时,溶液的蒸气压(p)必然低于纯溶剂的蒸气压(p°).\n②Raoult定律a.第一表达式p=pºxApº:纯溶剂蒸气压p:溶液中溶液的蒸气压x:溶剂的摩尔分数,x<1,故p<pºAAb.第二表达式Δp=pºxBc.第三表达式Δp=KmB适用范围:难挥发性、非电解质、稀溶液(x<0.02)B问题:冬枣先吃红的or先吃绿的?\n2.溶液的沸点升高(1)液体的沸点(boilingpoint)(T)bT
T°bb水、冰和溶液的蒸气压与温度的关系图\n②公式ΔT=KmbbBK—溶剂的质量摩尔沸点升高常数,b只与溶剂的性质有关。如:HOK=0.512(K·kg·mol-1)2bCHOHK=1.22(K·kg·mol-1)25b③结论:难挥发性的非电解质稀溶液的沸点升高只与溶质的质量摩尔浓度有关,而与溶质的本性无关。\n例在简陋的条件下,于赤道附近用乙醚进行手术是困难的,因气温已高于乙醚的沸点。通过加入难挥发性物质可以克服这一困难。如果赤道附近的气温为38℃,问难挥发性非电解质的乙醚溶液的质量摩尔浓度最低应是多少?解乙醚的沸点为34.7℃,质量摩尔沸点升高常数K为2.02K·kg·mol-1b∵ΔT=KmbbBΔTb(38.0-34.7)K1b1.63(molkg)B1K.202Kkgmolb故难挥发性非电解质的乙醚溶液的质量摩尔浓度最低应是1.63mol·kg-1。07:53:1244\n3.溶液的凝固点降低(1)液体的凝固点(freezingpoint)(T)f定义:同一物质的液相与固相具有相同蒸气压,能平衡共存时的温度。(2)溶液的凝固点降低(Tv溶剂溶液→静水压→渗透平衡③条件(1)半透膜的存在;(2)膜两侧单位体积内溶剂分子数不等。\n(2)渗透压①定义:为阻止被半透膜隔开的纯溶剂与溶液之间渗透现象的发生而施加于溶液液面上的额外压力称为渗透压。符号П单位kPa或Pa②应用如果p>П,→反向渗透:海水淡化,污水处理等。\n海水淡化07:53:1250\n(3)溶液的渗透压与浓度及温度的关系①van’tHoff渗透压公式ПV=nRTП=cRTBR=8.314J·K-1·mol-1对极稀的溶液c≈m∴П≈mRTBB②结论:一定温度下,难挥发性非电解质稀溶液的渗透压力与溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。\n例1L溶液中含5.0g马血红蛋白,在298.15K时测得溶液的渗透压为0.182kPa,求马血红蛋白的相对分子质量。(R=8.314J·K-1·mol-1)WRTB解:MBΠV115.0g8.314JmolK298.15K416.810gmol0.182KPa1L马血红蛋白的相对分子质量为6.8×104。\n5.电解质溶液的依数性计算强电解稀溶液的公式应改为:Δp=iKmBΔT=iKmbbBΔT=iKmffBП=icRT≈imRTB\n4.2.2水的解离和溶液pH值1.水的解离2.pH值3.水溶液的酸碱性07:53:1254\n1.水的解离纯水有极微弱的导电能力,说明水是解离的:HO(l)H++OH-207:53:1255\nH+HO+HOHO++OH-223+-[HO][OH]3K[HO][HO]22+-K=[HO][OH]w3KΘ—水的离子积常数,简称水的离子积w07:53:1256\n•水的离子积常数T/℃pKΘT/℃pKΘww014.9445013.2621014.5356013.0172014.1677012.8002414.0008012.5982513.9979012.4223013.83310012.2594013.53507:53:1257\n2.pH函数的概念“p”是一种运算符号,负常用对数。25℃水,[H+]=1.0×10-7mol·L-1pH=-lg([H+]/cΘ)=7.003.水溶液的酸碱性pH<7酸性溶液pH=7中性溶液pH>7碱性溶液判断方法:pH试纸;pH电极07:53:1258\n4.3水溶液中的平衡4.3.1.酸碱理论4.3.2.单相离子平衡4.3.3.多相离子平衡4.3.4.配位平衡07:53:1259\nArrhenius的电离理论→Bronsted质子理论1.电离理论的局限性(1)反应仅限于水溶液;(2)酸碱定义规定太窄。(3)产生的问题①NaHCO:不含OH-,为何是碱?3②为何NH和HCl在苯中不经解离却能发生A-3B反应?质子理论:切合酸碱本质,实用性更强。07:53:1260\n2.Brønsted质子理论(1)定义–凡是能给出质子的物质都是酸,–凡是能接受质子的物质都是碱。酸质子碱HAH++A-HA与A-互HClH++Cl-为共轭酸碱对HCOHCO-+H+,得失一个233质子(H+)HCO-H++CO2-33NH+H++NH4307:53:1261\n(2)共轭酸碱对:酸(HA)失去质子后,变成该酸的共轭碱(A-);碱得到质子后变成该碱的共轭酸。(3)质子酸碱的特点:①酸碱可以是分子、离子,但无盐的概念。如:Ac-为阴离子碱,NH+为阳离子酸。4②共轭酸碱对中,酸越强,则其共轭碱越弱。反之亦然。③存在既可为酸也可为碱的两性物质。HCO-、HO、NHAc、HPO-。3242407:53:1262\n3.路易斯(Lewis)酸碱电子理论与布朗斯特酸碱质子理论同时,路易斯提出了酸碱电子理论:能接受电子对的物质为酸如:AlCl、BF等。33能给出电子对的物质为碱如:NH、Br-、S-等。3路易斯酸碱电子理论几乎适用于所有的无机化合物,特别是配合物,故又称为广义酸碱理论。07:53:1263\n4.3.2.单相离子平衡根据电解质在水中解离的程度不同,又将其大致分为三类,即通常把解离度>60%的物质称为强电解质;<5%的物质称为弱电解质;居中的物质称为中强电解质。单相离子平衡:当电解质在解离前和解离后都为溶液时,这种解离平衡叫~。07:53:1264\n4.3.2.单相离子平衡1.弱电解质溶液中的解离平衡2.同离子效应3.缓冲溶液07:53:1265\n1.一元弱酸、弱碱在水中的解离平衡(1)酸碱的解离平衡常数H+-[HO][B]3HB+HOHO++B-Ka23[HB]KΘ—弱酸的解离平衡常数aH++-[HO][Ac]3+-KHAc+HOHO+Aca23[HAc]07:53:1266\n弱碱的质子转移平衡常数KΘbH+-[NH][OH]NH+HONH++OH-KΘ4324b[NH]3KΘKΘ表示的意义:a、bKΘ表示酸在水中释放质子能力大小。aKΘ愈大,酸性愈强。a例如KΘ(HAc)=1.76×10-5aKΘ(HCN)=4.93×10-10a酸性:HAc>HCN•KΘ表示碱在水中接受质子能力大小。bKΘ愈大,碱性愈强。b07:53:1267\n(2)稀释定律:在一定温度下,弱电解质的解离度随溶液的稀释而增大。HB+HOHO++B-23初始浓度c00平衡浓度c–cαcαcα2cccKacc1c当A5005%1时,1KaKΘacα2=K,AacA07:53:1268\n(3)一元弱酸溶液的pH值计算HB+HOHO++B-23[H3O][B]Ka[HB]当弱酸c/KΘ500(α<5%)时,Aa[HB]=c-[HO+]cA3A[HO]Kc最简式3aA07:53:1269\n例计算0.010mol·L-1HAc的pH值。解:已知KΘ=1.76×10-5,c=0.0100mol·L-1aAc/KΘ500Aa5[H]Kc1.76100.0100aA4-14.1910molLpH3.3807:53:1270\n(4)一元弱碱溶液若c/KΘ500(α<5%),Bb[OH]KcbB07:53:1271\n(5)多元酸碱溶液多元弱酸:质子转移是分步进行的,如HCO23:第一步HCO+HOHO++HCO-23233[H3O][HCO3]7K4.2010a1[HCO]23第二步HCO-+HOHO++CO2-32332-[HO][CO]K335.6110-11a2-[HCO]3若KΘ/KΘ>104,看作一元弱酸的解离。a1a207:53:1272\n例:常温下饱和HCO水溶液中,HCO的浓度为23230.0400mol·L-1。求该溶液中H+,HCO-、CO2-和OH-离33子浓度。解:KΘ/KΘ=4.20×10-7/5.61×10-11≈104,a1a2可忽略第二步质子转移所产生的HO+;3[H+][HCO-],3c0.0400500A7Ka14.2010故可用最简式计算:[H]Kca1A7414.20100.04001.3110(molL)07:53:1273\n[HCO-][H+]=1.31×10-4(mol·L-1)3CO2-是第二步质子转移反应的产物3HCO-+HOHO++CO2-32332[HO][CO]3311K5.6110a2[HCO]3211[CO]5.6110314Kw1.0010[OH]4[HO]1.311031117.6310(molL)07:53:1274\n2.同离子效应当在弱电解质溶液中加入具有相同离子的强电解质时,弱电解质的解离度下降的现象叫同离子效应。例:向0.10mol·L-1的HAc溶液中添加固体NaAc,使NaAc的浓度为0.10mol·L-1,问加NaAc前后HAc溶液的解离度各为多少?(HAc的KΘa=1.75×10-5)07:53:1275\n解:HAc+HOHO++Ac-23未加NaAc:0.10-xxx加入NaAc:0.10-xx0.10+x未加NaAc:-2[H][Ac]xxx5K1.7510a[HAc]0.10x0.1031[H]Kc1.310molL1.3%aA加入NaAc:-[H][Ac]x(0.10x)x0.105K1.7510a[HAc]0.10x0.1051[H]x1.7510molL0.0175%07:53:1276\n3.缓冲溶液(1)缓冲作用(2)缓冲原理(3)缓冲溶液的pH计算(4)缓冲系统的选定07:53:1277\n(1)缓冲溶液的缓冲作用1L水中1滴强酸或强碱,溶液的pH值变化几个pH单位;1L含0.1molHAc和0.1molNaAc混合液中1滴强酸或强碱,溶液的pH值几乎不变。•把当加入少量的强酸、强碱或稍加稀释,而能保持其pH值基本不变的溶液,称为缓冲溶液。缓冲溶液对少量的强酸、强碱或稍加稀释的抵抗作用,称为缓冲作用。07:53:1278\n缓冲溶液:由弱酸及其共轭碱、弱碱及其共轭酸、酸式盐与其次级盐等共轭酸碱对构成的溶液。(1)弱酸及其盐型:HAc-NaAc(2)弱碱及其盐型:NH-NHCl34(3)酸式盐与其次级盐型:NaHPO-24NaHPO24弱酸(抗碱成分)缓冲溶液缓冲系(缓冲对)弱碱(抗酸成分)07:53:1279\n(2)缓冲原理强酸和强碱溶液的缓冲作用机制:含有高浓度的H+或OH-;弱酸与其共轭碱溶液的缓冲作用机制:转化与补偿机制.以HAc–NaAc为例:•NaAcNa++Ac-•HAcH++Ac-07:53:1280\n在HAc-NaAc体系中:HAcH++Ac‾NaAcNa++Ac‾外加少量强酸:HAcH++Ac-[H+]基本不增大,pH值基本保持不变;外加少量强碱:HAcH++Ac-[H+]基本不减小,pH值基本保持不变。07:53:1281\n(3)缓冲溶液pH值的计算公式•以HB-B-为例:HB+HOHO++B‾23[HO+][B‾]KΘ=—————3a[HB][HB][HO+]=KΘ——3a[B‾][B‾]∴pH=pKΘ+lg——a[HB]—Henderson-Hasselbalch方程式07:53:1282\n(4)缓冲系统的选定①使所选缓冲系的缓冲范围包括所配缓冲溶液的pH值;②弱酸的pKΘ值尽量接近pH值,以使缓冲容a量β接近极大值。配制的缓冲溶液要有适当的总浓度。一般以0.05~0.20mol·L-1为宜。07:53:1283\n•例如何配制100mLpH约为5.00的缓冲溶液?•解∵HAc的pKΘ=4.75,与5.00最为接近,故选HAc-aNaAc缓冲系.然后配制浓度在0.05~0.20mol·L-1范围内(如0.10mol·L-1)相同浓度的HAc和NaAc溶液。V∵pH=pKΘ+lg——B‾aV-V-BVAc‾∴5.00=4.75+lg———100-V-Ac∴V=64mL,V=36mL.NaAcHAc故将64mL浓度在0.05~0.20mol·L-1的NaAc溶液和36mL相同浓度的HAc溶液混合均匀,即得所需缓冲溶液.07:53:1284\n4.3.3多相离子平衡BaSO,CaCO,Ca(PO)OH424543难溶性强电解质在水溶液中沉淀-溶解平衡是一种多相平衡07:53:1285\n4.3.3多相离子平衡1.溶度积与溶解度2.溶度积规则3.溶度积的应用07:53:1286\n1.溶度积与溶解度(1)多相离子平衡的平衡常数溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀[Ag+][Cl-]平衡:KΘ=—————[AgCl(s)]KΘ[AgCl(s)]=[Ag+][Cl-]KΘ=[Ag+][Cl-](/cΘ)spKΘ—称为溶度积常数,简称溶度积sp(solubilityproductconstant)。07:53:1287\n(2)KΘ的一般表达式sp溶解mnAB(s)nA(aq)mB(aq)nm沉淀其溶度积表达式为KΘ=[Am+]n[Bn-]msp(3)定义:在一定温度下,难溶电解质饱和溶液中离子浓度幂的乘积,为一常数。KΘ只与难溶电解质本性和温度有关,而与sp离子浓度及固体量无关。07:53:1288\n(4)溶度积与溶解度的关系KΘ:反映难溶电解质的溶解能力sp对组成类型相同的难溶电解质,其KΘ较sp大者,则其s较大;对组成类型不同的难溶电解质,不能以KΘ大小直接比较其s大小。sp07:53:1289\n表3难溶电解质的溶度积与溶解度的关系电解质类型难溶电解质溶解度s/mol·L-1溶度积KΘspABAgCl1.33×10-51.77×10-10ABAgCrO6.54×10-51.12×10-12224ABMg(OH)1.12×10-45.61×10-122207:53:1290\n溶度积与溶解度的关系mnAB(s)nA(aq)mB(aq)nmnmK(nS)(mS)spAB型:SKspK23spAB或AB型:KS(2S)S22sp407:53:1291\n2.溶度积规则(1)离子积(ionproduct):难溶电解质离子浓度幂的乘积,即反应商J。如Mg(OH):J=c(Mg2+)•c2(OH-)2(2)离子积与溶度积的关系*①JKΘ过饱和溶液,沉淀析出。sp07:53:1292\n3.溶度积的应用(1)沉淀的生成(2)沉淀的溶解(3)沉淀的转化07:53:1293\n(1)沉淀的生成(J>KΘ)sp向某离子溶液中加入某种沉淀剂,若离子积大于溶度积,则有该难溶电解质的沉淀析出。若溶液中含有几种离子均能与加入的沉淀剂作用生成几种难溶电解质时,通常是最先达到溶度积的难溶电解质首先析出。例:某溶液中含有FeCl和CuCl,两者浓度均为220.10mol·L-1,不断通入HS(0.10mol·L-1)是否会生成2FeS↓?已知KΘ=6.3×10-36:sp(CuS)KΘ=6.3×10-18sp(FeS)KΘ=1.32×10-71(H2S)KΘ=7.10×10-1507:53:122(H2S)94\n解:因为Fe2+和Cu2+两者价态和浓度均相同,若可被HS沉淀,则应是KΘ小的Cu2+先沉淀。2spCu2++HSCuS↓+2H+2222-[H][H][S]1K222-[Cu][HS][HS][Cu][S]22715KK1.32107.1010a1a236K6.310sp141.4910设平衡时Cu2+的浓度为xmol·L-1,则Cu2++HSCuS↓+2H+2平衡时x0.10.1-x2(0.1-x)07:53:1295\n22[H][2(0.10x)]14K1.49102[Cu][HS]x0.1022[20.10]141.49100.10xx=2.7×10-15mol·L-1,则[H+]=0.2mol·L-1又由HS2H++S2-22222[H][S]0.20[S]KKa1a2[HS]0.1027151.32107.1010可得[S2-]=2.310-21mol·L-107:53:1296\n判断方法1:比较KΘ和J大小Fe2++HSFeS↓+2H+2222-[H][H][S]1K222-[Fe][HS][HS][Fe][S]22715KK1.32107.1010a1a218K6.310sp41.491022c(H)0.20J4.02c(Fe)c(HS)0.100.102根据化学平衡原理,若J>KΘ,逆向反应自发,故FeS不会沉淀。07:53:1297\n判断方法2:比较KΘ和J大小(FeS(s)=Fe2++S2-)spJ=c(S2-)·c(Fe2+)=2.310-210.10=2.310-22KΘ(FeS)=6.3×10-18,sp若J
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