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沉淀的溶解及影响因素

时间:2023-11-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:溶液中酸根离子浓度减小,使Q<,于是平衡向沉淀溶解方向移动。生成水 在Fe2中加入HCl后,生成H2O,降低,使,沉淀溶解。此外,配位剂的浓度也是影响难溶化合物能否发生配位溶解的重要因素之一。龋齿其实与沉淀溶解平衡关系密切。

沉淀的溶解及影响因素

根据溶度积规则,沉淀溶解的条件为:。可通过生成弱电解质、氧化还原反应、生成配合物等方法实现。

1.生成弱电解质使沉淀溶解

(1)生成弱酸使沉淀溶解 由弱酸所形成的难溶性弱酸盐,如CaCO3、BaCO3和FeS等一般都溶于强酸,这是因为这些弱酸盐的酸根阴离子与强酸提供的H+结合生成微弱解离的弱酸,甚至生成有关气体。溶液中酸根离子浓度减小,使Q,于是平衡向沉淀溶解方向移动。只要有足够酸量,固体就会全部溶解。

(2)生成弱碱使沉淀溶解Mg(OH)2可溶解在NH4Cl溶液中,因为也是酸,可导致OH-浓度降低,使,引起沉淀溶解。

(3)生成弱酸盐使沉淀溶解 在PbSO4沉淀中加入NH4Ac,能形成可溶性难解离的Pb(Ac)2,使溶液中降低,导致,沉淀溶解。

(4)生成水 在Fe(OH)2中加入HCl后,生成H2O,降低,使,沉淀溶解。

2.生成配合物使沉淀溶解

许多难溶化合物在配位剂的作用下,能够生成配离子而溶解。

一般情况下,当难溶化合物的溶度积不是很小,并且配合物的生成常数比较大时,就有利于配位溶解反应的发生。此外,配位剂的浓度也是影响难溶化合物能否发生配位溶解的重要因素之一。

3.发生氧化还原反应使沉淀溶解

由于金属硫化物的值相差很大,故其溶解情况大不相同。例如ZnS、P bS、FeS等值较大的金属硫化物都能溶于盐酸。而HgS、CuS等值很小的金属硫化物就不能溶于盐酸。在这种情况下,只能通过加入氧化剂,使某一离子发生氧化还原反应而降低其浓度,达到溶解的目的。例如CuS(=1.27 × 10-36)可溶于HNO3,反应如下(www.xing528.com)

知识拓展

龋齿和沉淀溶解平衡的关系

因口腔不清洁,食物渣滓发酵产生酸性物质,侵蚀牙齿的釉质而形成空洞,这样的牙齿称作龋齿,俗称“虫牙”、“蛀牙”。龋齿其实与沉淀溶解平衡关系密切。牙齿表面有一层牙釉质保护着(图3-1),釉质的主要成分是羟基磷灰石[Ca5(PO43OH]。它是一种很坚硬的难溶化合物(= 6.8 × 10-37)。由于溶度积小,在一般情况下,它是难以溶解的,故能起着保护牙齿的作用。但从其沉淀溶解平衡式可见:

图3-1 牙釉质

溶解下来的OH-分别是强碱和较强的碱,在酸性条件下,上述平衡可向右移动。当进餐后,口腔中的细菌分解食物产生了有机酸,特别是含糖量较高的食物,产生的有机酸更多。在酸的常年累月作用下,可使其缓慢地溶解:

一旦部分釉质遭到破坏,龋齿便开始了。

防止龋齿最好的方法是吃低糖的食物和坚持饭后立即刷牙。涂氟防龋(用NaF溶液或NaF甘油膏涂在牙齿的表面),作为口腔保健的一种措施,也可获得良好效果。用含氟牙膏刷牙也有相同的作用。这些氟化物的作用是F-取代了羟基磷灰石中的OH-,生成氟磷灰石[Ca5(PO43F]。因后者的溶度积(= 1 × 10-60)比羟基磷灰石的小,所以易发生如下沉淀的转化反应:

Ca5(PO43OH(s)+ F-→ Ca5(PO43F(s)+ OH-

一旦牙齿釉质的成分变成氟磷灰石,因其溶度积小,且溶解下来的F-比羟基磷灰石溶解下来的OH-碱性弱,所以牙齿的抗酸能力增强了。但是,浓度高的氟对人体的危害很大,轻则出现氟斑牙,氟化骨症等慢性中毒,重则引起恶心、呕吐、心律不齐等急性中毒,如果人体每千克含氟量达32~64mg就会导致死亡。

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