沉淀-溶解平衡_副本思维导图

U550560368

2023-11-14

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溶度积原理

沉淀的转化

同一类型

沉淀-溶解平衡介绍

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思维导图大纲

沉淀反应的应用

在药物生产上的应用

硫酸钡

氢氧化钠

在药物质量控制上的应用

药品质量检查

杂质检查

重金属的限度检查

灭菌注射用水中氯化物的限度检查

含量测定（不做讨论）

溶度积原理

定义

定义：一定温度下难溶强电解质的饱和溶液中各组分离子浓度幂的乘积为一常数，这个常数称为该难溶强电解质的标准溶度积常数

Ksp可利用热力学数据求算，也可以利用溶解度求算

影响Ksp的因素

①Ksp的大小取决于难溶电解质的本性和温度，与沉淀的量无关，与溶液中实际离子浓度的变化也无关

②温度一定时，溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动但不改变溶度积。

溶度积和溶解度的关系

溶解度和溶度积都能表示在一定温度下难溶电解质在水中溶解能力的大小

1、电解质不发生水解或水解程度很小

2、难溶强电解质，即溶于水的那部分必须完全的电离

3、难溶性电解质，即离子浓度很小的情况，浓度代替活度后，换算结果误差可以忽略

利用浓度积(Q)和溶度积判断沉淀的生成、溶解

①Q<Ksp:平衡向右移动，沉淀溶解

②Q=K:溶液达到饱和，沉淀与溶解处于平衡

③Q>Ksp:平衡向左移动，有沉淀析出

难溶电解质的沉淀和溶解

沉淀的生成

定义

根据溶度积规则，若使溶液中的离子发生沉淀，必要的条件是Qc>Ksp.也就是通常向溶液中加入沉淀剂，使离子积Qc大于其溶度积Ksp，这时就会有这种物质的沉淀生成。

实际应用注意事项

1.从原理上讲只要Qc大于Ksp便有沉淀生成。但是实际操作中只有当每毫升含有10^-5g以上的固体时才会使水溶液浑浊，仅有极少量沉淀生成，肉眼无法观察出来。

2.有时由于生成过饱和溶液，虽然Qc大于Ksp，仍观察不到沉淀的生成。

3.由于副反应的发生，致使按照理论计算量加入的沉淀剂，在实际过程中不会产生沉淀。

4.有时虽加入过量的沉淀剂，但由于配对反应的发生也不会产生沉淀。

盐效应和同离子效应

盐效应

定义

由于强电解质的加入使难溶强电解质的溶解度增大的效应，称作盐效应。

同离子效应

定义

是指在难溶电解质溶液中，加入含有相同离子的易溶强电解质，沉淀溶解平衡发生移动，致使难容电解质的溶解度减小的现象，其原因是离子积Qc增大，Qc>Ksp导致平衡向生成沉淀的方向移动。

注意事项

一般情况下，有同离子效应时，以同离子效应的影响为主，盐效应的影响比较小，如果不特别指出，要考虑盐效应的话，在近似计算中这因素可忽略不计也不会产生很大的误差

沉淀的溶解

定义

根据溶度积规则，沉淀溶解的必要条件是离子积小于溶度积(Qc<Ksp)，其原因是离子积 Qc减小，Qc<Ksp，导致平衡向沉淀的溶解方向移动。

减小离子积Qc使沉淀溶解的方法

生成弱电解质使沉淀溶解

弱电解质的定义

包括弱酸.弱碱.水及难电离的盐

分类

生成弱酸

由弱酸所生成的难溶电解质，如碳酸盐(如CaCO3、BaCO₃)、亚硫酸盐(如 BaSO₃)以及Ksp并不太小的硫化物(如 FeS、MnS)，这些盐能溶于强酸或较强的酸。这是因为这些弱酸盐酸根离子(即酸碱质子理论中的一元碱或多元碱）与强酸或较强酸提供的氢离子结合，生成弱酸，甚至气体，能有效降低溶液中酸根离子的浓度，使Qc<Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移动。

生成解离度小的 H₂O、NH₃·H₂O或难电离的可溶性盐

生成配离子使沉淀溶解

利用氧化还原反应使沉淀溶解

酸度对沉淀反应的影响

酸度与难溶氢氧化物之间的关系

酸度与难溶金属硫化物之间的关系

分步沉淀

定义

在一定条件下，使一种离子先被沉淀，而其他离子在另一条件下沉淀。这种按照先后顺序出现沉淀的现象，称为分步沉淀或选择性沉淀。

注意

因此，必须有效控制沉淀反应的条件，才能利用分步沉淀的原理进行分离、纯化工作。

沉淀顺序