標籤:沉澱

1定義

溶度積定義
對於物質AnBm(s)= n A(aq)+ mB(aq),溶度積(Ksp)=C(A)nC(B)m溶度積的應用很廣泛。在定性分析中,利用金屬硫化物、氫氧化物、碳酸鹽等溶度積的差異分離金屬離子。若往氯化鉛飽和溶液中加入氯化鉀時,溶液中Cl濃度增大,C(Pb )C(Cl大於氯化鉛的溶度積大,這時將有部分離子發生Pb+2Cl =PbCl2↓的反應,將過剩的PbCl2沉澱出來,直至兩種離子的濃度冪之積等於氯化鉛的溶度積為止。因此,為使溶解度小的物質完全沉澱,需要加入含有共同離子的電解質。
人教版化學選修4化學反應原理第三章 沉澱的溶解平衡涉及溶度積的計算溶解度與溶度積的關係
溶解度和溶度積的互相換算:
換算說明: 根據溶度積常數關係式,難溶電解質的溶度積和溶解度之間可以互相換算。但在換算時,應注意濃度單位必須採用mol·L;另外,由於難溶電解質的溶解度很小,溶液濃度很小,難溶電解質飽和溶液的密度可近似認為等於水的密度。
1、已知溶度積 , 計算溶解度S ( →S)
例、已知BaSO4在298.15K時的溶度積為1.08×10,求BaSO4在298.15K時的溶解度。
:設BaSO4的溶解度(S)為xmol·L
因BaSO4為難溶強電解質,且Ba、SO4基本上不水解,所以在BaSO4飽和溶液中: BaSO4(s) Ba + SO4離子濃度/(mol·L)    x x
c(Ba)·c(SO4)= (BaSO4)(c)
x·x= 1.08×10
S=x = 1.04×10
S(BaSO4) = 1.04×10 mol·L
(1)AB型難溶強電解質 計算結果表明:對於基本上不水解的AB型難溶強電解質,其溶解度(S)在數值上等於其溶度積的平方根。即:
S = ×c
(2)AB2型難溶強電解質 同時可推導出AB2(或A2B)型難溶電解質(如CaF2、Ag2CrO4等)其溶度積和溶解度的關係為:
AB2 A+ 2B離子濃度/(mol·L) S   2S
c(A)c(B)= (AB2)(c)
S×(2S)= 4S= (AB2)
所以:S = ×c
也近似地適用於微弱水解的AB型、A2B(或AB2)型難溶強電解質。如CaSO4、AgCl、AgBr、AgI等,但不適用於易水解的難溶電解質(如ZnS)和難溶弱電解質及在溶液中易以離子對形式存在的難溶電解質。
2、已知溶解度S , 計算溶度積 (S → )
與 →S 是可逆過程, 只要列出 與 S 的關係式, 即能求解。
兩者都可以用來表示難溶電解質的溶解性大小。
溶度積是難溶解的固相與溶液中相應離子達到平衡時的離子濃度的乘積,只與溫度有關。
溶解度不僅與溫度有關,還與系統的組成,PH的改變,配合物的生成等因素有關。只有同一類型的難溶電解質才能通過溶度積來比較其溶解度(mol/L)的相對大小。大多數物質實際溶解度S比由Ksp計算得到c要大。

2溶度積規則

數值分析
1. IP=Ksp 表示溶液是飽和的。這時溶液中的沉澱與溶解達到動態平衡,既無沉澱析出又無沉澱溶解。
2. IP<Ksp 表示溶液是不飽和的。溶液無沉澱析出,若加入難溶電解質,則會繼續溶解。
3. IP>Ksp 表示溶液為過飽和。溶液會有沉澱析出

3常用溶度積常數

難溶化合物的溶度積常數
Solubility Products of Undissolved Compounds
序號
分 子 式(Molecular formula)
Ksp
pKsp
(No.)
(-lgKsp)
1
Ag3AsO4
1.0×10
22
2
AgBr
5.0×10
12.3
3
AgBrO3
5.50×10
4.26
4
AgCl
1.8×10
9.75
5
AgCN
1.2×10
15.92
6
Ag2CO3
8.1×10
11.09
7
Ag2C2O4
3.5×10
10.46
8
Ag2Cr2O4
1.2×10
11.92
9
Ag2Cr2O7
2.0×10
6.7
10
AgI
8.3×10
16.08
11
AgIO3
3.1×10
7.51
12
AgOH
2.0×10
7.71
13
Ag2MoO4
2.8×10
11.55
14
Ag3PO4
1.4×10
15.84
15
Ag2S
6.3×10
49.2
16
AgSCN
1.0×10
12
17
Ag2SO3
1.5×10
13.82
18
Ag2SO4
1.4×10
4.84
19
Ag2Se
2.0×10
63.7
20
Ag2SeO3
1.0×10
15
21
Ag2SeO4
5.7×10
7.25
22
AgVO3
5.0×10
6.3
23
Ag2WO4
5.5×10
11.26
24
Al(OH)3
4.57×10
32.34
25
AlPO4
6.3×10
18.24
26
Al2S3
2.0×10
6.7
27
Au(OH)3
5.5×10
45.26
28
AuCl3
3.2×10
24.5
29
AuI3
1.0×10
46
30
Ba3(AsO4)2
8.0×10
50.1
31
BaCO3
5.1×10
8.29
32
BaC2O4
1.6×10
6.79
33
BaCrO4
1.2×10
9.93
34
Ba3(PO4)2
3.4×10
22.44
35
BaSO4
1.1×10
9.96
36
BaS2O3
1.6×10
4.79
37
BaSeO3
2.7×10
6.57
38
BaSeO4
3.5×10
7.46
39
Be(OH)2
1.6×10
21.8
40
BiAsO4
4.4×10
9.36
41
Bi2(C2O4)3
3.98×10
35.4
42
Bi(OH)3
4.0×10
30.4
43
BiPO4
1.26×10
22.9
44
CaCO3
2.8×10
8.54
45
CaC2O4·H2O
4.0×10
8.4
46
CaF2
2.7×10
10.57
47
CaMoO4
4.17×10
7.38
48
Ca(OH)2
5.5×10
5.26
49
Ca3(PO4)2
2.0×10
28.7
50
CaSO4
3.16×10
5.04
51
CaSiO3
2.5×10
7.6
52
CaWO4
8.7×10
8.06
53
CdCO3
5.2×10
11.28
54
CdC2O4·3H2O
9.1×10
7.04
55
Cd3(PO4)2
2.5×10
32.6
56
CdS
8.0×10
26.1
57
CdSe
6.31×10
35.2
58
CdSeO3
1.3×10
8.89
59
CeF3
8.0×10
15.1
60
CePO4
1.0×10
23
61
Co3(AsO4)2
7.6×10
28.12
62
CoCO3
1.4×10
12.84
63
CoC2O4
6.3×10
7.2
64
Co(OH)2(藍)
6.31×10
14.2
Co(OH)2 (粉紅,新沉澱)
1.58×10
14.8
Co(OH)2 (粉紅,陳化)
2.00×10
15.7
65
CoHPO4
2.0×10
6.7
66
Co3(PO4)3
2.0×10
34.7
67
CrAsO4
7.7×10
20.11
68
Cr(OH)3
6.3×10
30.2
69
CrPO4·4H2O(綠)
2.4×10
22.62
CrPO4·4H2O(紫)
1.0×10
17
70
CuBr
5.3×10
8.28
71
CuCl
1.2×10
5.92
72
CuCN
3.2×10
19.49
73
CuCO3
2.34×10
9.63
74
CuI
1.1×10
11.96
75
Cu(OH)2
4.8×10
19.32
76
Cu3(PO4)2
1.3×10
36.9
77
Cu2S
2.5×10
47.6
78
Cu2Se
1.58×10
60.8
79
CuS
6.3×10
35.2
80
CuSe
7.94×10
48.1
81
Dy(OH)3
1.4×10
21.85
82
Er(OH)3
4.1×10
23.39
83
Eu(OH)3
8.9×10
23.05
84
FeAsO4
5.7×10
20.24
85
FeCO3
3.2×10
10.5
86
Fe(OH)2
8.0×10
15.1
87
Fe(OH)3
4.0×10
37.4
88
FePO4
1.3×10
21.89
89
FeS
6.3×10
17.2
90
Ga(OH)3
7.0×10
35.15
91
GaPO4
1.0×10
21
92
Gd(OH)3
1.8×10
22.74
93
Hf(OH)4
4.0×10
25.4
94
Hg2Br2
5.6×10
22.24
95
Hg2Cl2
1.3×10
17.88
96
HgC2O4
1.0×10
7
97
Hg2CO3
8.9×10
16.05
98
Hg2(CN)2
5.0×10
39.3
99
Hg2CrO4
2.0×10
8.7
100
Hg2I2
4.5×10
28.35
101
HgI2
2.82×10
28.55
102
Hg2(IO3)2
2.0×10
13.71
103
Hg2(OH)2
2.0×10
23.7
104
HgSe
1.0×10
59
105
HgS(紅)
4.0×10
52.4
106
HgS(黑)
1.6×10
51.8
107
Hg2WO4
1.1×10
16.96
108
Ho(OH)3
5.0×10
22.3
109
In(OH)3
1.3×10
36.9
110
InPO4
2.3×10
21.63
111
In2S3
5.7×10
73.24
112
La2(CO3)3
3.98×10
33.4
113
LaPO4
3.98×10
22.43
114
Lu(OH)3
1.9×10
23.72
115
Mg3(AsO4)2
2.1×10
19.68
116
MgCO3
3.5×10
7.46
117
MgCO3·3H2O
2.14×10
4.67
118
Mg(OH)2
1.8×10
10.74
119
Mg3(PO4)2·8H2O
6.31×10
25.2
120
Mn3(AsO4)2
1.9×10
28.72
121
MnCO3
1.8×10
10.74
122
Mn(IO3)2
4.37×10
6.36
123
Mn(OH)4
1.9×10
12.72
124
MnS(粉紅)
2.5×10
9.6
125
MnS(綠)
2.5×10
12.6
126
Ni3(AsO4)2
3.1×10
25.51
127
NiCO3
6.6×10
8.18
128
NiC2O4
4.0×10
9.4
129
Ni(OH)2(新)
2.0×10
14.7
130
Ni3(PO4)2
5.0×10
30.3
131
α-NiS
3.2×10
18.5
132
β-NiS
1.0×10
24
133
γ-NiS
2.0×10
25.7
134
Pb3(AsO4)2
4.0×10
35.39
135
PbBr2
4.0×10
4.41
136
PbCl2
1.6×10
4.79
137
PbCO3
7.4×10
13.13
138
PbCrO4
2.8×10
12.55
139
PbF2
2.7×10
7.57
140
PbMoO4
1.0×10
13
141
Pb(OH)2
1.2×10
14.93
142
Pb(OH)4
3.2×10
65.49
143
Pb3(PO4)3
8.0×10
42.1
144
PbS
1.0×10
28
145
PbSO4
1.6×10
7.79
146
PbSe
7.94×10
42.1
147
PbSeO4
1.4×10
6.84
148
Pd(OH)2
1.0×10
31
149
Pd(OH)4
6.3×10
70.2
150
PdS
2.03×10
57.69
151
Pm(OH)3
1.0×10
21
152
Pr(OH)3
6.8×10
21.17
153
Pt(OH)2
1.0×10
35
154
Pu(OH)3
2.0×10
19.7
155
Pu(OH)4
1.0×10
55
156
RaSO4
4.2×10
10.37
157
Rh(OH)3
1.0×10
23
158
Ru(OH)3
1.0×10
36
159
Sb2S3
1.5×10
92.8
160
ScF3
4.2×10
17.37
161
Sc(OH)3
8.0×10
30.1
162
Sm(OH)3
8.2×10
22.08
163
Sn(OH)2
1.4×10
27.85
164
Sn(OH)4
1.0×10
56
165
SnO2
3.98×10
64.4
166
SnS
1.0×10
25
167
SnSe
3.98×10
38.4
168
Sr3(AsO4)2
8.1×10
18.09
169
SrCO3
1.1×10
9.96
170
SrC2O4·H2O
1.6×10
6.8
171
SrF2
2.5×10
8.61
172
Sr3(PO4)2
4.0×10
27.39
173
SrSO4
3.2×10
6.49
174
SrWO4
1.7×10
9.77
175
Tb(OH)3
2.0×10
21.7
176
Te(OH)4
3.0×10
53.52
177
Th(C2O4)2
1.0×10
22
178
Th(IO3)4
2.5×10
14.6
179
Th(OH)4
4.0×10
44.4
180
Ti(OH)3
1.0×10
40
181
TlBr
3.4×10
5.47
182
TlCl
1.7×10
3.76
183
Tl2CrO4
9.77×10
12.01
184
TlI
6.5×10
7.19
185
TlN3
2.2×10
3.66
186
Tl2S
5.0×10
20.3
187
TlSeO3
2.0×10
38.7
188
UO2(OH)2
1.1×10
21.95
189
VO(OH)2
5.9×10
22.13
190
Y(OH)3
8.0×10
22.1
191
Yb(OH)3
3.0×10
23.52
192
Zn3(AsO4)2
1.3×10
27.89
193
ZnCO3
1.4×10
10.84
194
Zn(OH)2
2.09×10
15.68
195
Zn3(PO4)2
9.0×10
32.04
196
α-ZnS
1.6×10
23.8
197
β-ZnS
2.5×10
21.6
198
ZrO(OH)2
6.3×10
48.2
①~③:形態均為無定形。
難溶電解質的溶度積常數
名稱
化學式
Ksp
名稱
化學式
Ksp
氯化銀
AgCl
1.56×10^-10
氫氧化鐵
Fe(OH)3
1.1×10^-36
溴化銀
AgBr
7.7×10^-13
硫化鐵
FeS
3.7×10^-19
碘化銀
AgI
1.5×10^-16
氯化亞汞
Hg2Cl2
2×10^-18
鉻酸銀
Ag2CrO4
9.0×10^-12
溴化亞汞
Hg2Br2
1.3×10^-21
碳酸鋇
BaCO3
8.1×10^-9
碘化亞汞
Hg2I2
1.2×10^-28
鉻酸鋇
BaCrO4
1.6×10^-10
硫化汞
HgS
4×10^-53~2×10^-49
硫酸鋇
BaSO4
1.08×10^-10
碳酸鋰
Li2CO3
1.7×10^-3
碳酸鈣
CaCO3
8.7×10^-9
碳酸鎂
MgCO3
2.6×10^-5
草酸鈣
CaC2O4
2.57×10^-9
氫氧化鎂
Mg(OH)2
1.2×10^-11
氟化鈣
CaF2
3.95×10^-11
氫氧化錳
Mn(OH)2
4×10^-14
硫酸鈣
CaSO4
1.96×10^-4
硫化錳
MnS
1.4×10^-15
硫化鎘
CdS
3.6×10^-29
碳酸鉛
PbCO3
3.3×10^-14
硫化銅
CuS
8.5×10^-45
鉻酸鉛
PbCrO4
1.77×10^-14
硫化亞銅
Cu2S
2×10^-47
碘化鉛
PbI2
1.39×10^-8
氯化亞銅
CuCl
1.02×10^-6
硫酸鉛
PbSO4
1.06×10^-3
溴化亞銅
CuBr
4.15×10^-8
硫化鉛
PbS
3.4×10^-28
碘化亞銅
CuI
5.06×10^-12
氫氧化鋅
Zn(OH)2
1.8×10^-14
氫氧化亞鐵
Fe(OH)2
1.64×10^-14
硫化鋅
ZnS
1.2×10^-23
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