第一节 难溶电解质的溶度积

溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰 岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微 溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不 同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、 千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。
Ca(HCO3)2 == CaCO3↓+ H2O + CO2↑
一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱 和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种 溶剂中的溶解度。 大于0.1g/100g水，易溶物质； 0.01~0.1g/100g水，微溶物质； 小于0.01g/100g水，难溶物质
AgCl溶解平衡的建立
水合Ag+ 水合Cl-
当v（溶解）＝ v（沉淀）时， 得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡 溶解
S m m
K sp mm n n
【例】 已知298K时，AgCl在水中的溶解度是1.92×10-3
g/L，计算其Ksp。
解： AgCl (s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq) Ksp(AgCl) = [Ag+][Cl-] M(AgCl)=143.5 g/mol，故AgCl的摩尔溶解度为：
水中溶解的趋势越小，生成沉淀的趋势越大。
溶度积和溶解度都是表示难溶电解质的溶解能力， 二者之间有一定联系，能进行相互换算。本书用摩 尔溶解度(1L饱和溶液中所含溶解难溶物质的物质 的量，单位为mol/L)来表示难溶物质的溶解度。
对于MA型难溶电解质，一定温度下，在饱和溶液中， 若溶解度为S(mol/L)，存在以下溶解-沉淀平衡： MA (s) ⇌ M+(aq) + A-(aq) 平衡浓度(mol/L) 则有： S S
Ksp=[M+][A-]=S×S=S2 S= Ksp1/2
对于AmBn型难溶电解质，一定温度下，在饱和溶液中， 若溶解度为S(mol/L)，存在以下溶解-沉淀平衡：
AmBn (s) ⇌ mAn+(aq) + nBm-(aq)
平衡浓度(mol/L) mS nS
则有：
Ksp=[An+]m[Bm-]n=(mS)m×(nS)n
S[Mg OH 2 ] 3 Ksp [Mg OH 2 ] 4
12 5.61 10 3 1.12 104 mol / L 4
答：S[Mg(OH)2]= 1.12×10-4。
【例】已知Ksp[AgCl]=1.56 10-10，Ksp[Ag2CrO4]=9.0 10-12 在此温度下AgCl和Ag2CrO4在纯水中的溶解度哪个大？
实验探究
在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸
现象: NaCl饱和溶液中有固体析出 解释: 在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)
加浓盐酸会使c(Cl- )增加,平衡向左移动,因而有 NaCl晶体析出.
难溶电解质的沉淀-溶解平衡是动态平衡，随着条件 改变，平衡会发生移动，直至达到新的平衡。 离子积：在难溶强电解质溶液中，离子浓度幂的乘 积称为离子积(也叫做反应熵)，用符号Q表示。其表达 式和Ksp的表达式相似。
溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞顶滴到洞底时，由 于水分蒸发或压强减少，以及温度的变化都会使二氧 化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过 千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。
第一节 难溶电解质的溶度积
难溶电解质在水中都会溶解。在一定温度下，难溶电 解质的溶解和沉淀速率相等时，称为沉淀-溶解平衡。
Ksp表示在一定温度下，难溶电解质饱和溶液中各离子 浓度的系数方次项的乘积为一常数，简称溶度积。


对于难溶电解质AmBn，在一定温度下，其饱和溶液中 存在沉淀-溶解平衡： AmBn (s) ⇌ mAn+(aq) + nBm-(aq) 其溶度积常数的表达式为：
Ksp＝[An+]m· [Bm-]n
Ksp是一个平衡常数，只与电解质本身的性质 和温度有关，与溶液中离子浓度无关。 一定温度下，Ksp的大小反映了难溶电解质的 溶解能力和沉淀能力。 Ksp越小，表明该物质在
S AgCl K sp 1.56 1010 1.25 105 mol / L S Ag 2CrO4
3
K sp
12 9.0 10 3 1.31104 mol / L 4 4
答：在水中AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度。
溶度积和溶解度都反映了物质的溶解能力。
解： AgCl (s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq) Ag2CrO4(s) ⇌ 2Ag+(aq) + CrO42-(aq) 设AgCl、Ag2CrO4的浓度分别为S1、S2（mol/L)，则： Ksp(AgCl) = [Ag+][Cl-] = S1×S1 = S12 Ksp(Ag2CrO4) = [Ag]2[CrO42-] = (S2)2×S2 = 4S23
⑴ 溶解度大的电解质，溶液中离子的浓度越大；溶解
度小的电解质，溶液中离子的浓度越小。
⑵ 同类型难溶电解质的Ksp越大，其溶解度越大；Ksp越
小，其溶解度越小。
⑶ 不同类型的难溶电解质，由于溶度积表达式中离子 浓度的幂指数不同，不能简单地从溶度积的大小来直接 比较溶解度的大小。
溶度积Ksp只用来表示难溶电解质的溶解度，不受离
溶度积规则： Q ＞ Ksp 为过饱和溶液，将析出沉淀，随着沉淀 的生成，溶液中离子浓度下降，直至Q = Ksp时达到 沉淀-溶解平衡； Q ＝ Ksp 为饱和溶液，沉淀-溶解平衡状态，既 无沉淀生成，也无固体溶解；
Q ＜ Ksp 未饱和溶液，若溶液中有沉淀存在，则
沉淀会发生溶解，随着沉淀的溶解，溶液中离子浓
【例】已知 298K 时Mg(OH)2的Ksp= 5.61×10-12，求其
溶解度S。
解： Mg(OH)2 (s) ⇌ Mg2+(aq) + 2OH-(aq)
Ksp[Mg(OH)2] = [Mg2+][OH-]2
设Mg(OH)2的溶解度为S，则在饱和溶液中： [Mg2+]= S，[OH-]= 2S Ksp[Mg(OH)2] = [Mg2+][OH-]2= S×(2S)2 =4S3
1.92 103 g / L S AgCl 1.34 105 mol / L 143.5 g / mol
故在AgCl的饱和溶液中，[Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5 mol/L Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.34×10-5×1.34×10-5=1.8×10-10 答：Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
AgCl(s)
沉淀
Ag＋(aq) + Cl－(aq)
根据化学平衡常数的计算表达式，则
[Ag ][Cl ] K K[AgCl(s)] [Ag ][Cl ] [AgCl](s)
由于AgCl是固体，K是一常数，故K[AgCl(s)]也为 常数，用Ksp表示
Ksp K[AgCl(s)] [Ag ][Cl ]
第Hale Waihona Puke Baidu章
沉淀溶解平衡
1. 了解难溶电解质在水中的沉淀-溶解平衡，能 描述沉淀-溶解平衡，能写出溶度积的表达式。
2. 熟悉溶度积原理，能用溶度积规则判断沉淀的 生成和溶解。 3. 掌握并熟练运用沉淀-溶解平衡对沉淀的溶解、 生成与转化过程进行分析；掌握利用溶度积与溶 解度的关系相互求算。
CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2
子浓度的影响，而溶解度不同。同时，用Ksp比较难溶电
解质的溶解性只能在相同类型化合物之间进行，而溶解
度则比较直观。
影响溶解度的因素主要有： 本性：难溶电解质的本性是决定溶解度大小 的主要因素。 温度：大多难溶电解质的溶解是吸热过程， 随温度升高溶解度增大，温度降低溶解度减小。 同离子效应：在难溶电解质溶液中，加入含 有相同离子的强电解质，使难溶电解质的溶解度 减小，这就是同离子效应。 盐效应：在难溶电解质溶液中，加入不含相 同离子的易溶的强电解质，使难溶电解质的溶解 度增大，这就是盐效应。
度增大，直至Q = Ksp时达到沉淀-溶解平衡。
沉淀的生成和溶解是两个相反的过程，可以相互转化， 转化的条件就是离子浓度。利用溶度积规则，可以通 过控制溶液中离子的浓度，使沉淀生成或溶解。