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配位效应对AgI和AgCl溶解度影响的研究

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:例6.8分别计算AgI和AgCl在0.10 mol·L-1 NH3·H2O溶液中的溶解度。因溶解度不算小,与Ag+配合的NH3不能忽略。实验和理论计算均表明,当[Cl-]<10-2.4 mol·L-1时,以同离子效应为主,Cl-起降低溶解度的作用;而当[Cl-]>10-2.4 mol·L-1时,则以配位效应为主,Cl-使沉淀的溶解度增大。当沉淀剂又能作为被沉淀离子的配位剂时,应该避免加入过量太多的沉淀剂。

配位效应对AgI和AgCl溶解度影响的研究

若溶液中存在能与构晶离子形成可溶性配合物的配位剂时,配位剂能促使沉淀平衡向溶解的方向移动,使沉淀的溶解度增加,甚至完全溶解。这种现象称为配位效应(coordination effect)。配位剂的浓度越高,生成的配合物越稳定,则沉淀的溶解度越大。

配位效应对沉淀溶解度的影响也可用条件溶度积来表述。下面通过具体例子讨论。

例6.8 分别计算(1)AgI和(2)AgCl在0.10 mol·L-1 NH3·H2O溶液中的溶解度。

解:(1)溶液中的平衡关系可表示成

可见AgI在0.10 mol·L-1 NH3·H2O中的溶解度很小。与Ag配位的NH3也很少,可忽略不计,故溶液中[NH3]仍以0.10 mol·L-1计是合理的。

(2)AgCl在NH3·H2O中的平衡关系与AgI的类似,因此

实际的数值要稍低些。因溶解度不算小,与Ag配合的NH3不能忽略。游离NH3的浓度[NH3]≈(0.10-2×6.7×10-3)mol·L-1=0.087 mol·L-1。用此氨浓度重新计算α{Ag(NH3)},得到s(AgCl)=5.8×10-3 mol·L-1

例6.9 计算BaSO4在pH=10的0.010 mol·L-1 EDTA溶液中的溶解度。(www.xing528.com)

解:溶液中存在的平衡关系有

设BaSO4溶解度为s(mol·L-1),则

表明pH=10.0时,H的副反应可忽略不计。

由于K(BaY′)较大,而且BaSO4溶解度较大,因此,与Ba2+配位的EDTA不能忽略不计,所以

根据式(6.10)

通常,在沉淀分析中,应尽量避免使用配位剂,以免由于配位剂的干扰,使问题复杂化。但有些沉淀剂本身就是配位剂,例如,Cl既是Ag的沉淀剂,又是Ag的配位剂。当沉淀过量时,一方面,该离子效应使溶解度减小,另一方面,配位效应可以使溶解度增大,究竟哪一面效应影响更大,将取决于溶液中Cl的浓度。

实验和理论计算均表明,当[Cl]<10-2.4 mol·L-1时,以同离子效应为主,Cl起降低溶解度的作用;而当[Cl]>10-2.4 mol·L-1时,则以配位效应为主,Cl使沉淀的溶解度增大。当沉淀剂又能作为被沉淀离子的配位剂时,应该避免加入过量太多的沉淀剂。

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