余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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卤化银溶解常数

已有 965 次阅读 2024-5-15 18:17 |系统分类:教学心得

       卤化银通常特指AgCl(白)、AgBr(浅黄)及AgI(黄)三种颜色沉淀;卤化银在H2O(l)、NH3·H2O

(aq)、Na2S2O3(aq)及KCN(aq)中溶解度的相对大小,常常是化学初学者感兴趣的问题;本文拟结合

卤化银的溶解常数(Kθ),解析该类问题,供参考.

  1. 卤化银在水中的溶解度

    水中卤化银的溶解常数,即为卤化银的溶度积常数(Kθsp).

    25℃卤化银的溶度积常数Kθsp),参见如下表1[1]所示:

                                 表1. 25℃卤化银的溶度积常数(Kθspimage.png

    卤化银水中的溶解反应通式,参见如下式(1)所示:

     AgX(s)→Ag+(aq)+X-(aq)                      (1)

                    s             s

    s”代表25℃时卤化银的饱和溶解度,单位为: mol·dm-3.

    依难溶盐溶度积定义可得:

    image.png            (2)

    式(2)中,cθ=1.0mol·dm-3.

    由式(2)解得:

    image.png             (3)

    由式(3)可得:卤化银的溶度积常数(Kθsp)越大,则水中溶解度越大.

    结合表1数据可得卤化银水中溶解度(s)由大到小排列顺序为:

         s(AgCl)>s(AgBr)>s(AgI)

  2. 卤化银在氨水中的溶解度

      氨水溶液中,卤化银的溶解反应通式,参见如下式(4)所示:

      AgX+2NH3·H2O(aq)→[Ag(NH3)2]+(aq)+X-(aq)+2H2O(l)      (4)

      依多重平衡规则可得氨水中卤化银的溶解常数(Kθ)为:

      image.png             (5)

      式(5)中“Kθf[Ag(NH3)2+]” 代表银氨配离子的稳定常数.

      设:溶解平衡时,卤化银的溶解度为s,氨水的浓度为c(NH3·H2O),

      则:image.png                  (6)

      由式(6)可得:

      image.png                             (7)

      由式(5)、(7)可知:由于Kθf[Ag(NH3)2+]值相同,卤化银溶度积常数Kθsp越大,则卤化银溶解度

s)亦越大.

      结合表1数据可得卤化银在氨水中溶解度(s)由大到小排列顺序为:

       s(AgCl)>s(AgBr)>s(AgI)

 3. 氨水、硫代硫酸钠及氰化钾溶液中氯化银的溶解度

     氨水、硫代硫酸钠或氰化钾溶液中氯化银的溶解反应通式,参见如下式(8)所示:

     AgCl(s)+2X(aq)→[AgX2]+Cl-(aq)                 (8)

     式(8)中“X”代表“NH3、S2O32-或CN-”;“[AgX2]”代表银离子与配体X形成的配离子通式.

     依多重平衡规则可得氨水、硫代硫酸钠或氰化钾溶液中氯化银的溶解常数(Kθ)为:

      image.png       (9)

     设:式(8)溶解平衡时,氯化银的溶解度为s,配位剂的浓度为c

     image.png                    (10)

      由式(10)可得:

      image.png                  (11)  

      由式(9)、(11)可知:由于氯化银溶度积常数[Kθsp(AgCl)]相同,image.png越大,则氯化银溶解度

s)亦越大.

      25℃时[AgX2]的稳定常数(Kθf),参见如下表2所示:

                                                          表2. 25℃时[AgX2]的稳定常数(Kθf

image.png

      结合表2数据可得氯化银氨水、硫代硫酸钠或氰化钾溶液中溶解度(s)由大到小排列顺序为:

      s[Ag(CN)2-]>s[Ag(S2O3)23-]>s[Ag(NH3)2+]

 4. 结论

     ⑴卤化银的溶度积常数(Kθsp)越大,则水中溶解度越大;

     ⑵卤化银溶度积常数(Kθsp)越大,则氨水中溶解度越大;

     ⑶配离子[Ag(CN)2-]、[Ag(S2O3)23-]及[Ag(NH3)2+]的稳定常数越大,相应氯化银的溶解度越大.

参考文献

[1]浙江大学普通化学教研组编.普通化学(第七版).北京:高等教育出版社,2020,2:365-367.



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