当前课程知识点：大学化学 > 第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡 > 9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数 > Video
同学们好
这一节我们开始一个
新的话题
也就是关于沉淀溶解
平衡的讨论
在这一节当中
我们首先要指导大家
了解一个新的
物理参数
也就是
我们的溶度积常数
在符号上我们表示为
Ksp⊖
溶度积常数
实际上是根据
难溶电解质的
它的解离效应提出来的
一个新的指标
那么英文当中
我们又看到了
Product
这样一个词
前边我们在计算
水的离子积的时候
曾经用到过这样一个
英文的单词
那么在这里呢
它和我们的Kw
具有相同的物理含义
对于难溶电解质来讲
比如说
像BaSO4
是我们最常见的一种
难溶电解质
这种电解质
它在水溶液当中的
溶解度非常小
所以通常
是以沉淀的形式
表示在我们的反应式当中
但是
即使是难溶的电解质
它在水溶液当中
在适当的条件下
也会有一定的溶解度
这种溶解是由于
在固相当中存在着
正负离子周期排列的
这样一个晶格结构
当固相处在水溶液当中时
水的极性分子
当中的呈正电的一端
就会与
我们的BaSO4当中的
SO42-离子相靠近
通过相互作用呢
使它脱离出原来的晶格结构
而以水合离子的形式
分散到BaSO4的溶液当中
同样
水分子当中含有氧的
带有负电的一端
会朝向Ba2+离子
那么这时候形成的水合离子呢
也有脱离相应的
晶格结构的趋势
而使它分离到我们的
溶液体系当中
形成相应的Ba2+离子
和SO42-离子的
水合离子的溶液
难溶电解质
与常规的强电解质溶液不同
BaSO4虽然它是一个
难溶电解质
但是它在水溶液当中
虽然大多数情况下
表现出来的是
固体的形态
或者沉淀的形态
但是一旦产生相应的作用
产生水合离子以后呢
它们表现出来的行为
却和典型的强电解质
有异曲同工之妙
也就是说
凡是溶解的部分
BaSO4都会充分解离为
Ba2+离子和SO42-离子的
水合离子
也就是说
虽然它的溶解度比较小
但是只要发生溶解的
一定会发生
和我们的典型强电解质一样的
百分之百的解离
这一点同学们
一定要多加留意
对于这样的难溶电解质
但是溶解以后又会产生
百分之百的解离平衡的
这样一个特点
我们来比较
难溶电解质
它的溶解平衡
和弱电解质的
它的解离平衡
两者之间的关系
我们发现
虽然都在水溶液当中
难溶电解质它的溶解度
是比较小的
弱电解质呢
它的溶解度呢
却可能有
不同范围的变化
但是
对于难溶电解质来讲
虽然溶解度很小
溶解的部分呢也很少
但是
只要能够溶解的部分
就会像典型强电解质一样
发生百分之百的全部解离
而我们的弱电解质呢
虽然从表面上看
可以大量的“溶解”于水溶液
注意
这个“溶解”是打引号的“溶解”
那么“溶解”以后呢
真正的解离部分
却是非常有限的
同时
由于难溶电解质呢
在其水溶液当中
往往形成的
是固态的沉淀
和溶液共存的状态
所以这是一个
非均相的动态平衡
而弱电解质呢
在水溶液当中
虽然只有少量的部分解离
但是溶解的部分
和解离的部分
都以水合分子
和水合离子的状态呢
处在溶液当中
所以这是一个均相的
动态平衡过程
理解了两者之间的联系
和不同
我们进一步的来看
对于一般的难溶电解质
比如说是由A和B
通过不同的化学计量比
所组成的
这样一个难溶电解质
当它产生解离时
相应的
会形成比例系数为
m的A离子和比例系数为
n的B离子
这两种离子
解离以后的它的标准的
解离平衡常数
就可以表达成
类似于我们前边的
水的离子积的
这样一个表达方式
不同的是
这里我们用Ksp⊖
代替了Kw⊖
原因是
根据IUPAC的这样一个
对于平衡常数表达式的约定
在这当中
反应物的固态形态
是不在平衡常数当中出现的
所以
这样一个标准
解离的平衡常数呢
就被我们命名为
难溶电解质的
标准的溶度积
也就是Ksp⊖
有了这样的一个数学模型
接下来我们再来看
溶解度和溶度积
之间的变化规律
所谓的溶解度啊
在第二章当中
已经跟大家一起回忆了
它是指在
一定的温度和压力下
在一定量的饱和溶液当中
所含的溶质的量
这种表达方式
通过不同的量纲的选取
会有不同的表现
比如说中学里
大家习惯的表达方式呢
是每100g溶剂当中
所含的溶质的克数
用这样的方式呢
非常方便我们来直接称量
和量取不同的溶剂
和溶质
进行饱和溶液的配制
但是呢
当我们要纳入到我们的
浓度与pH值
浓度与平衡常数和
溶解平衡之间的关系的
计算和理论分析的时候呢
这种以g为量纲的单位呢
就非常的不方便
所以在研究和讨论
不同溶质的
它的溶解行为时
溶解度还可以用
一定温度和压力下的
这样一个溶质的浓度
来表示相应的溶解度
用这样的量纲
就非常方便
我们刚才所提到的
那些计算和理论分析
所以在大学化学当中
同学们要逐渐习惯
用这样的新的量纲方式
来表示
不同溶质的溶解度
有关溶质的溶解度
和我们的难溶电解质的
溶度积
对于同一体系来讲
我们可以进行相互的推算
同时呢
我们还可以用溶度积
它的大小变化规律呢
来比较不同溶质的
它的溶解度
但是比较的依据呢
是我们必须用
同种结构类型的
这样的难溶电解质
来进行比较
具体怎么样比较呢
我们来看后续我们关于
电解质结构类型的讨论
来加深
对这一问题的理解
因为
在不同的难溶电解质当中
由于正负离子的比例的不同
它们的溶度积的变化规律呢
也会有所差异
所以
难溶电解质的结构类型
是比较其溶解度大小的前提
这一点同学们一定要明确
比如说
我们假设一个溶质它的
这样的一个溶解度呢
在一定温度下
是s mol·L-1
那么对于这样的一个
难溶电解质来讲
当它产生解离的时候
我们写出它的
标准的溶度积
这样的表达方式
同学们已经了解了
那好
我们利用难溶电解质
达到解离平衡的时候
它的平衡浓度之间的变化规律
与溶度积之间的关系
来讨论一下不同结构的
难溶电解质它的溶度积
与平衡浓度之间的关系
这时候
我们就不难发现
对于我们难溶电解质的溶解度
与它的标准的溶度积
以及相关的化学计量比系数的
幂次方乘积的比值
有这样一个
根号的数学关系
那么这样的一个数学关系
同学们可以课下
根据我们刚才的
标准溶度积
与我们的浓度和
化学计量比系数之间的关系
来加以推演
对于BaSO4来讲
这时候的溶解度呢
实际上就与
BaSO4它的标准的离子积的
开根号成正比
而对于Ag2S
它的溶解度
与标准摩尔浓度的比值呢
就与其相应的
标准溶度积与
我们的Ag2S
离解以后的
相应的化学计量比的系数
它们的幂次方的乘积
的比值
再开三次方
这个三次方就是我们的
难溶电解质当中的
解离以后相应的
化学计量比的系数之和
有了这样的一个
基本的认识
我们可以进一步的推广到
AB型和A2B型
这样的难溶电解质
它们的溶度积
与溶解度之间的
数学关系的探讨
在这个过程当中
依据刚才的这样一个
讨论的原则
我们就会发现
AB型的AgCl
它的换算式呢
是这样一个
开根号的关系
而A2B型的
比如说像我们的Ag2CrO4
它的相对的溶解度
和Ksp⊖之间的关系
就变成了
这样一个三次方的
根号关系
掌握了这样的工具
同学们就可以通过
同种类型的难溶电解质的
溶解度的大小呢
来推算出它的Ksp⊖的
大小的变化规律
同时也可以通过
同一种结构类型的
难溶电解质的
溶度积的大小的不同
来推算出
它们的溶解度的
大小比例关系
但是
当电解质的结构类型
不同的时候
比如说AB型和A2B型
这时候
我们就不能够从简单的
溶度积之间的变化
来确定的反映出它们的
溶解度之间的大小变化
相同的规律
因为这里的关系式
已经告诉我们
它们的数学比例是不同的
所以AB型
是和根号有关系
而A2B型的呢
却是和相应的
三次方的开根号有关系
所以
这是同学们
要在一开始就能够把握的
溶度积与溶解度之间的关系
与电解质的结构类型
密切相关的
这样一个问题的核心
对于同种类型的
难溶电解质沉淀
Ksp⊖越大的时候呢
那么其相应的溶解度呢
也会越大
对于不同种类型的沉淀
那么我们就不能够通过
简单的比较Ksp⊖呢
来判断其溶解度的大小
这一点同学们一定要牢记
否则的话
在判断难溶电解质的
溶解度的大小的时候
就会遇到巨大的困难
前边
我们讨论了难溶电解质
它的溶解度和相应的
溶度积之间的关系
掌握了这些关系呢
就为我们后续
建立溶度积规则
奠定了良好的实验基础
有关溶度积规则的内容呢
我们在后续的章节当中
再跟大家陆续的展开
这一节我们就介绍到这
-1.1 不一样的大学化学
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-1.2 化学体系的建立
--Video
-1.3 应该了解的化学
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-1.4 课程学习的必要准备
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-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液晶
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
--Video
-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
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-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
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-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
--Video
-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
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-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
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-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
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-4.1 离子键理论—离子键价键构型
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-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
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-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
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-4.2 共价键理论—现代价键理论
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-4.2 共价键理论—共价键的性质
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
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-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
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-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
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-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
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-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
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-7.1 自发过程与自发反应（二）
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
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-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
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-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
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-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
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-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
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-生命化学概论-药物
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-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料（一）
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-化学与材料-相变材料（二）
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
