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16.14: 离子沉淀
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Precipitation of Ions
 
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16.14: 离子沉淀

预测沉淀

描述固体碳酸钙及其溶剂化离子之间平衡的方程是:

Eq1

重要的是要认识到,这种平衡是在任何含有 Ca2+ 和 CO32 离子的水溶液中建立的,而不仅仅是在用碳酸钙饱和水形成的溶液中。 例如,考虑混合碳酸钠和硝酸钙的可溶化合物水溶液。 如果混合物中的钙离子和碳酸盐离子浓度未产率 a 反应商, Q ,超过溶度积, KSP ,则不会发生沉淀。 如果离子浓度产率 a 反应商大于 the 溶度积 (离子浓度值为 A) ,则将发生沉淀,降低这些浓度直到建立平衡 (Q = KSP)。 将 Q KSP 进行比较以预测沉淀是预测反应方向的一般方法的一个示例。 对于溶解度平衡的特定情况:

Q < KSP :反应沿前进方向进行 (溶液未饱和;未观察到沉淀)

Q > KSP :反向反应 (溶液已过饱和;将发生沉淀)

在含有两个或更多离子的溶液中,可能会形成具有相同反离子的不溶化合物,可使用称为选择性沉淀的实验策略从溶液中去除单个离子。 通过以受控方式增加反离子浓度,溶液中的离子可能会被单独沉淀,前提是其化合物溶解性完全不同。 在靶离子浓度相等的溶液中,形成最不溶解化合物的离子首先会沉淀 (在反离子的最低浓度下)。 其他离子随后随着其化合物的溶解度而沉淀。

银色卤素沉淀

a 溶液每升含 0.00010 毫升 KBr 和 0.10 毫升 KCl。 AgNO3 逐渐添加到此溶液中。 哪些先打印纸,实心琼脂或实心琼脂?

涉及的两个平衡是:

Eq2

如果溶液含有大约相等浓度的氯化萘溴化萘,则使用较小的氯化萘 (琼脂) 的银盐首先会沉淀。 但是,浓度不相等,因此必须计算琼脂开始沉淀的 [Ag+] 和琼脂开始沉淀的 [Ag+]。 下部 [A++] 形成的盐首先沉淀。

当 Q = KSP 时, AgBr 会加速 AgBr

Eq3

当 [Ag+] 为 5.0 × 10−9 M 时, AgBr 开始加速

对于 AgCl :

当 Q 等于 KSP 时, AGCL 会在 AgCl (1.6 × 10-10) 下沉淀。 当 [CL ] = 0.10 M 时:

Eq4

当 [Ag+] 为 1.6 × 10-9 M 时, AGCL 开始加速

AGCL 开始在低于 AgBr 的 [A++] 处沉淀,因此 AgCl 首先开始沉淀。 注意:初始混合物的氯化离子浓度明显是大于 the b溴 化离子浓度,因此,尽管有个氯化银大于,但氯化银首先沉淀。

本文改编自 Openstax, 化学 2e, 第 15.1 章:沉淀和溶解


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Precipitation Ions Ionic Compounds Sodium Iodide Lead(II) Nitrate Cations Anions Cross Products Sodium Nitrate Lead Iodide Precipitate Reaction Quotient (Q) Solubility Product (Ksp) Ion Concentrations Equilibrium Precipitation Reaction Sodium Iodide Solution Lead Nitrate Solution Unsaturated Solution Saturated Solution Supersaturated Solution

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