什麼是溶度積ksp - 我說的天地的部落格

Ksp的大小反映了難溶電解質溶解能力的大小。

當化學式所表示的組成中陰、陽離子個數比相同時， Ksp數值越大的難溶電解質在水中的溶解能力越強 ... 我說的天地的部落格 跳到主文 歡迎光臨我說的天地在痞客邦的小天地 部落格全站分類：不設分類 相簿 部落格 留言 名片 Mar03Sun201918:03 什麼是溶度積ksp 溶度積（英語：solubilityproduct）是溶度積常數的簡稱。

溶度積常數是沉澱的溶解平衡常數，用符號Ksp表示。

溶度積的大小反映了難溶電解質的溶解能力，可用實驗方法測定。

溶度積常數僅適用於難溶電解質的飽和溶液，對易溶的電解質不適用。

在溫度一定時，每一難溶鹽類化合物的Ksp皆為一特定值。

難溶電解質盡管難溶，但還是有一部分陰陽離子進入溶液，同時進入溶液的陰陽離子又會在固體表面沉積下來。

當這兩個過程的速率相等時，難溶電解質的溶解就達到平衡狀態，固體的量不再減少。

這樣的平衡狀態叫沉澱平衡溶解，其平衡常數叫溶度積。

以BaSO4為例: BaSO4難溶于水，在水中飽和後存在下列平衡 BaSO4≒Ba+SO4 根據化學平衡常數知識K=[Ba][SO4]/[BaSO4] []表示物質的量濃度，單位mol/L 由于BaSO4是固體，濃度看成1，所以溶度積(用Ksp表示) Ksp=[Ba][SO4] 但是Ksp值隻隨溫度的變化而變化，不隨濃度增大而增大。

如水在25攝氏度時溶度積為1×10，而在100攝氏度時為1×10。

(溶解平衡及溶解平衡常數)　 在一定溫度下難溶電解質晶體與溶解在溶液中的離子之間存在溶解和結晶的平衡，稱作多項離子平衡，也稱為沈淀溶解平衡。

　　以AgCl為例，儘管AgCl在水中溶解度很小，但並不是完全不溶解。

　　從固體溶解平衡角度認識：AgCl在溶液中存在下屬兩個過程： 　　①在水分子作用下，少量Ag +和Cl -脫離AgCl表面溶入水中； 　　②溶液中的Ag +和Cl -受AgCl表面正負離子的吸引，回到AgCl表面，析出沉澱。

　　在一定溫度下，當沉澱溶解和沈淀生成的速率相等時，得到AgCl的飽和溶液，即建立下列動態平衡：AgCl(s) Ag + (aq)＋Cl - (aq) 　　溶解平衡的特點是動態平衡，即溶解速率等於結晶速率，且不等於零。

　　其平衡常數Ksp稱為溶解平衡常數；它只是溫度的函數，即一定溫度下Ksp一定。

　　中學裡介紹某溫度下100克水里某物質溶解的最大克數叫溶解度.。

習慣上把溶解度小於0.01g/100g水的物質叫“難溶物”。

其實，從相平衡的角度理解溶解度更確切，即在一定溫度和壓力下，固液達到平衡時的狀態。

這時把飽和溶液裡的物質濃度稱為“溶解度”，常用S(mol/L)表示.極性溶劑水分子和固體表面粒子(離子或極性分子)相互作用，使溶質粒子脫離固體表面成為水合離子進入溶液的過程叫溶解。

溶液中水合離子在運動中相互碰撞重新結合成晶體從而成為固體狀態並從溶液中析出的過程叫沉澱。

溶解、沉澱兩個相互矛盾的過程是一對可逆反應，存在平衡狀態，此平衡稱為沈淀溶解平衡。

　　在科研和生產過程中，經常要利用沉澱反應制取難溶化合物或抑制生成難溶化合物，以鑑定或分離某些離子。

究竟如何利用沉澱反應才能使沉澱能夠生成並沉澱完全、或將沉澱溶解、轉化，這些問題要涉及到難溶電解質的沉澱和溶解平衡。

　　嚴格地說，在水中絕對不溶的物質是不存在的。

通常將溶解度小於0.01G/100ml的物質稱為難溶電解質。

例如，在一定溫度下，將過量AgCl固體投入水中，Ag +和Cl -離子在水分子的作用下會不斷離開固體表面而進入溶液，形成水合離子，這是AgCl的溶解過程。

同時，已溶解的Ag +和Cl -離子又會因固體表面的異號電荷離子的吸引而回到固體表面，這就是AgCl的沉澱過程。

當沉澱與溶解兩過程達到平衡時，此時的狀態稱為沈淀溶解平衡。

　　如：AgCl(s) Ag +＋Cl - 　　(未溶解固體)沉澱(已溶解的水合離子) 　　根據平衡原理，因c (AgCl)為常數，a(Ag + )= c (Ag + )，a(Cl - )= c (Cl - ) 　　故上式可寫成∴a(Ag + )´a(Cl - )= c (Ag + )´ c (Cl - )=K  =Ksp  　　即為多相離子平衡的平衡常數，稱為溶度積常數(可簡稱溶度積)。

　　對於一般的難溶電解質A m B n的沉澱溶解平衡 　　A m B n (s)==== m A n+＋n B m- 　　Ksp=C (A n+ )^ m×C(B m- )^ n  　　上式的意義是：在一定溫度下，難溶電解質飽和溶液中各離子濃度冪的乘積為一常數。

嚴格地說，應該用溶解平衡時各離子活度冪的乘積來表示。

但由於難溶電解質的溶解度很小，溶液的濃度很稀。

一般計算中，可用濃度代替活度。

　　Ksp的大小反映了難溶電解質溶解能力的大小。

當化學式所表示的組成中陰、陽離子個數比相同時，Ksp數值越大的難溶電解質在水中的溶解能力越強。

　　Ksp的物理意義； 　　(1)Ksp的大小只與此時溫度有關，而與難溶電解質的質量無關； 　　(2)表達式中的濃度是沉澱溶解達平衡時離子的濃度，此時的溶液是飽和或準飽和溶液； 　　(3)由Ksp的大小可以比較同種類型難溶電解質的溶解度的大小；不同類型的難溶電解質不能用Ksp比較溶解度的大小。

　　溶度積和溶解度的聯繫與差別 　　①與溶解度概念應用範圍不同，Ksp只用來表示難溶電解質的溶解度； 　　②Ksp不受離子濃度的影響，而溶解度則不同。

　　③用Ksp比較難溶電解質的溶解性能只能在相同類型化合物之間進行，溶解度則比較直觀。

　　與其它平衡常數如電力平衡常數一樣，也是溫度T的函數。

對大多數難溶鹽來說，溫度升高，溶解度增加，但溫度對某些鹽的影響不是很大，如NaCl。

因此，在實際工作中，常用室溫時的數據。

　　如何判斷能否生成沉澱? 　　溶度積規則－－－用於判斷沉澱平衡移動的方向，即van'thoff等溫式在沉澱溶解平衡中的應用。

　　根據溶度積常數，可以判斷某一難溶電解質的多相繫統中沉澱、溶解過程進行的方向。

例如，在一定溫度下，將過量的BaSO 4固體放入水中，溶液達到飽和後，如果設法增大c (Ba 2+ )或c (S O 4 2－ )，如加入BaCl 2或Na 2 SO 4，則平衡會發生移動，生成BaSO 4沉澱，由於沉澱的生成，系統中的c(Ba 2+ )或c (S O 4 2－ )會逐漸減小，當它們的乘積c (Ba 2+ ) c (S O 4 2－ )=Ksp時，系統達到了一個新的平衡狀態。

　　如果設法降低上述平衡系統中的c (Ba 2+ )或c (S O 4 2－ )，則平衡也會發生移動，使BaSO 4溶解BaSO 4(s)  Ba 2+＋S O 4 2－，平衡向右移動，當c (Ba 2+ ) c (S O 4 2－ )=Ksp時，BaSO 4沉澱溶解又達到了平衡。

　　難溶物飽和溶液的判斷： 　　一定溫度下，某物質在水中的溶解度為Q c； 　　當Q c＞Ksp，溶液過飽和，有沉澱析出，直到溶液到達新的平衡； 　　當Q c =Ksp，溶液恰好飽和，沉澱與溶解處於平衡狀態； 　　當Q上述三條也稱為溶度積規則。

它是難溶電解質關於沉澱生成和溶解平衡移動規律的總結。

控制離子濃度，就可以使系統生成沉澱或使沉澱溶解。

　　        溶度積規則的應用： 　　(1)判斷沉澱的生成和溶解 　　(2)控制離子濃度使反應向需要的方向移動。

　　在某難溶電解質的溶液中，要使該物質的沉澱生成，根據溶度積規則，則必須達到沉澱生成的必要條件，即Q c＞Ksp 　　同離子效應指在在難溶電解質飽和溶液中加入與其含有相同離子的易溶強電解質，使難溶電解質的溶解度降低的作用。

沉澱溶解 　　根據溶度積規則，沉澱溶解的必要條件是Qc>Ksp 　　(1)利用酸、鹼或某些鹽類(如NH 4 ＋鹽)與難溶電解質組分離子結合成弱電解質(如弱酸，弱鹼或H 2 O)可以使該難溶電解質的沉澱溶解。

　　例如，固體Zns可以溶於鹽酸中，其反應過程如下： 　　ZnS(s)  Zn 2+＋S 2 － ①　　S 2 －＋H + HS - ②HS -＋H + H 2 S③ 　　由上述反應可見，因H +與S 2 －結合生成弱電解質，而使c ( S 2 － )降低，使ZnS沉澱溶解平衡向溶解的方向移動，若加入足夠量的鹽酸，則ZnS會全部溶解。

　　將上式①②③相加，得到ZnS溶於HCl的溶解反應式 　　ZnS(s)＋2H +　===Zn 2+＋H 2 S 　　根據多重平衡規則，ZnS溶於鹽酸反應的平衡常數來分析：這類難溶弱酸鹽溶於酸的難易程度與難溶鹽的溶度積和酸反應所生成的弱酸的電離常數有關。

弱酸的電離常數越大，溶度積值越小，其反應越容易進行。

　　(2)利用氧化還原反應 　　加入一種氧化劑或還原劑，使某一離子發生氧化還原反應而降低其濃度，從而使Qc＜Ksp。

如CuS、PbS、Ag 2 S等都不溶於鹽酸，但能溶於硝酸中。

　　3CuS(s)＋8HNO 3 =3Cu(NO 3 ) 2＋3S↓＋2NO↑＋4H 2 O 　　硝酸將S 2 －氧化成單質硫析出，c ( S 2 － )降低了，故Qc＜Ksp。

　　(3)生成配位化合物 　　在難溶電解質的溶液中加入一種配位劑，使難溶電解質的組分離子形成穩定的配離子，從而降低難溶電解質組分離子的濃度。

例如，AgCl溶於氨水AgCl(s)＋2NH 3 ===[Ag(NH 3 ) 2 ] +＋Cl - 　　由於生成了穩定的[Ag(NH 3 ) 2 ] +配離子，降低了c (Ag + )，使Qc＜Ksp。

所以AgCl沉澱溶解了。

　　以上介紹的使沉澱溶解的幾種方法，都能降低難溶電解質組分離子的濃度。

　　分步沉澱 　　在實際工作中，常常會遇到系統中同時含幾種離子，當加入某種沉澱劑時，幾種離子均可能發生沉澱反應，生成難溶電解質。

例如，向含有相同濃度的Cl -和Cr O 4 2－的溶液中，滴加AgNO 3溶液，首先會生成白色的AgCl沉澱，然後生成磚紅色的Ag 2 CrO 4沉澱。

這種先後沉澱的現象，叫分步沉澱。

對於混合溶液中幾種離子與同一種沉澱劑反應生成沉澱的先後次序， 　　對於同類型的沉澱來說，Ksp小的先沉澱，溶度積差別越大，後沉澱離子的濃度越小，分離效果就越好。

　　分步沉澱的次序 　　(1)與Ksp及沉澱類型有關 　　沉澱類型相同，被沉澱離子濃度相同，Ksp小者先沉澱，Ksp大者後沉澱；沉澱類型不同，要通過計算確定。

　　(2)與被沉澱離子濃度有關 　　沉澱轉化 　　借助於某種試劑，將一種難溶電解質轉變為另一種難溶電解質的過程，叫做沉澱的轉化。

　　例如，CaSO 4＋C O 3 2－ ==CaCO 3＋S O 4 2－ (計算略) 　　計算表明，上述沉澱轉化的平衡常數很大。

說明PbSO 4轉化為PbS很容易實現。

一般來講，溶解度較大的難溶電解質容易轉化為溶解度較小的難溶電解質。

如果兩種難電解質的溶解度相差越大，沉澱轉化越完全。

但是欲將溶解度較小的難溶電解質轉化為溶解度較大的難溶電解質就比較困難；如果溶解度相差太大，則轉化實際上不能實現。

文獻 1.https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BA%B6%E5%BA%A6%E7%A7%AF 2.https://www.itsfun.com.tw/ksp/wiki-177403-578782   文章標籤 Q Ksp 全站熱搜 創作者介紹 我說的天地 我說的天地的部落格 我說的天地發表在痞客邦留言(1)人氣() E-mail轉寄 全站分類：數位生活上一篇：如何計算ksp 下一篇：平衡常數和溶度積差別在哪裡 歷史上的今天 2019:同離子效應和勒沙特列原理 2019:平衡常數和溶度積差別在哪裡 ▲top 留言列表 發表留言 站方公告 [公告]2022/09/02相簿、部落格功能維護公告[公告]2022/08/22、08/23應用市集部分功能維護公告[公告]痞客邦APP全新服務上線-美食優惠券 活動快報 黑亞當觀後感問卷 填寫DC宇宙《黑亞當》觀後感問卷調查，發表你的獨特... 看更多活動好康 我的好友 熱門文章 文章分類 研究所(4)未分類文章(44) 最新文章 最新留言 動態訂閱 文章精選 文章精選 2019六月(3) 2019五月(4) 2019四月(5) 2019三月(30) 2018九月(2) 2018八月(4) 所有文章列表 文章搜尋 新聞交換(RSS) 誰來我家 參觀人氣 本日人氣： 累積人氣： QRCode POWEREDBY (登入) 回到頁首 回到主文 免費註冊 客服中心 痞客邦首頁 ©2003-2022PIXNET 關閉視窗