沉淀溶解平衡

基础化学之沉淀溶解平衡知识梳理，包括溶度积和溶度积规则、沉淀溶解平衡的移动和沉淀溶解平衡的医学意义三部分。

沉淀溶解平衡

• 溶度积和溶度积规则
  • • 溶度积
      • 溶度积：Ksp为溶度积常数简称溶度积。
      • 溶解:一定温度下，难溶电解质置于水中，在水分子的作用下，难溶电解质的表面在极性水分子的作用下，会有少数分子或离子挣脱晶体的吸引，溶解于溶液中，此过程称为溶解。
      • 饱和溶液：沉淀与溶解相平衡
    • 溶度积与溶解度的关系
  • 溶度积规则
    • Ip=c(a)^n*c(b)^m
    • Ip>Ksp 溶液中有沉淀析出，直至Ip=Ksp
    • Ip=Ksp 沉淀与溶解动态平衡
    • Ip<Ksp 不饱和溶液，无沉淀析出
• 沉淀溶解平衡的移动
  • • 沉淀溶解平衡移动的影响因素
      • 同离子效应；在难溶强电解质的饱和溶液中，加入与该电解质相同离子的易容电解质时，使该难溶强电解质出现溶解度减少的情况。
      • 盐效应：在难溶强电质的饱和溶液中，加入与难溶电解质不含相同离子的易溶强电解质时，难溶电解质的溶解度略微升高。
    • 沉淀的生成
      • 沉淀的生成：必须满足Ip>Ksp.
      • 分级沉淀：溶液中有两种以上的离子可与同一试剂反应产生沉淀，首先析出的是Ip最先达到Ksp的化合物，按这种先后顺序沉淀的现象称为分级沉淀。
      • 沉淀的转化：沉淀的转化一般是溶解度大的转化为溶解度小的。
    • 沉淀的溶解
      • 生成弱电解质使沉淀溶解
        • 金属氢氧化物沉淀的溶解：氢氧根可与氢离子反应生成水，故金属氢氧化物可溶于酸性溶液。
        • 金属硫化物的溶解：酸中的氢离子与硫离子结合生成硫氢根离子，硫氢根难电离，故可溶解
        • PbSO4沉淀的溶解：加入醋酸铵，生成醋酸铅，醋酸铅为弱电解质，故可溶解。
      • 生成配合物使沉淀溶解：例：AgCI不溶于酸和碱，但可溶于氨水，银离子可与铵根生成配合物，从而降低银离子浓度，平衡正向移动，沉淀溶解。
      • 氧化还原反应使沉淀溶解：例：CuS中加入硝酸，硝酸氧化硫离子，沉淀平衡正向移动，沉淀溶解。
• 沉淀溶解平衡的医学意义
  • 骨骼的形成与龋齿的产生
    • • 骨骼： 组成骨骼的主要成分是经基磷灰石结晶，占骨骼重量的40%以上，其次是碳酸盐、柠檬酸盐，以及少量的氯化物和氟化物。人体在体温37℃、pH为7.4的生理条件下，Ca”和PO 混合时，首先析1沉淀 出的是无定形磷酸钙，而后转变成磷酸八钙，最后变成更稳定的轻基磷灰石，其化学式为Cag(PO)。(OH)z，也可用Cas(PO)：(OH)表示(缩写为HAP)。骨骼的形成涉及沉淀的生成与转化的原理，当血钙浓度增加时，可促进骨骼的形成，反之，当血钙浓度降低时，轻基磷灰石溶解，可造成骨质疏松。
      • 牙齿：牙齿的化学组成与骨骼大致相同，牙齿的表层为牙釉质，主要由轻基磷灰石及氟磷灰石组成。其大的 中经基磷灰石所占比例超过98%，结构非常严密，是人体中最硬的部分，对于牙齿咀嚼、磨碎食物具有入氧 重要意义。口腔最常见的疾病踽齿的产生与轻基磷灰石的溶解有关。
  • 尿结石的形成
    • • 尿是生物体液通过肾脏排泄出来的液体，含有人体代谢产生的有机物和无机物，如钙离子，镁离子，碳酸根，磷酸根，草酸根，铵根，这些离子很可能互相反应生成沉淀，比如草酸钙，磷酸钙沉淀。这就是尿结石。