沉淀平衡溶度积常数Ksp

沉淀平衡溶度积常数的定义

难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用符号K_sp表示。即：

沉淀平衡溶度积常数的性质

（1）溶度积K_sp的大小和平衡常数一样，它与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积K_sp的大小。

（2）溶度积K_sp反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。相同类型的难溶电解质的K_spp越小，溶解度越小，越难溶于水；反之K_sp越大，溶解度越大。

如：

因为

不同类型的难溶电解质，不能简单地根据大小，判断难溶电解质溶解度的大小。

沉淀平衡具有以下特征，“逆”、“等”、“动”、“定”、“变”：

（1）“逆”：其过程为可逆过程；

（2）“等”：沉淀平衡过程的沉积和溶解速率相等；

（3）“动”：平衡为动态平衡；

（4）“定”：离子浓度一定；

（5）“变”：改变温度、浓度等条件，沉淀溶解平衡会发生移动直到建立一个新的沉淀溶解平衡。

沉淀溶解平衡是指在一定温度下难溶电解质晶体与溶解在溶液中的离子之间存在溶解和结晶的平衡，称作多项离子平衡，也称为沉淀溶解平衡。

A_mB_n固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：

难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样，符合平衡的基本特征，满足平衡的变化基本规律。

对于影响难溶物质溶解度的因素，重点应掌握同离子效应和酸效应。

同离子效应是指在沉淀反应中有余难溶物质具有共同离子的电解质存在，使难溶物质的溶解度降低的现象。为了减少难溶物质的溶解损失，在沉淀时一般根据不同的情况需要加入不同过量数的沉淀剂，洗涤沉淀剂时也选择合适的洗涤剂。

酸效应主要是指沉淀反应中，除强酸形成的沉淀外，溶液酸度对沉淀溶解度的影响。这种效应可用于难溶物质的溶解或防止难溶物质的生成；对于要获得难溶物质的，就应注意控制溶液的酸度，以减少溶解损失。

沉淀平衡判断沉淀的溶解与生成

利用溶度积K_sp可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡移动方向。

（1）当Q_c>K_sp时是过饱和溶液，反应向生成沉淀方向进行，直至达到沉淀溶解平衡状态（饱和为止）；

（2）当Q_c=K_sp时是过饱和溶液时是饱和溶液，达到沉淀溶解平衡状态；

（3）当Q_c sp时是不饱和溶液，反应向沉淀溶解的方向进行，直至达到沉淀溶解平衡状态（饱和为止）。

以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。

沉淀平衡判断沉淀的转化

所谓沉淀的转化，是指在含有一种难溶物沉淀的溶液中，加入另一种沉淀剂，是原来的沉淀转化成另一种沉淀。例如，在有AgCrO ₄（砖红色）沉淀的溶液中，滴加NaCl溶液，AgCrO4沉淀迅速地转化成AgCl（白色）沉淀。

根据平衡移动原理，利用难溶物质的溶解度使沉淀进行转化。即由一种难溶的物质（溶解浓度大）转化成更难溶的物质（溶解浓度小）才能发生，反之，就难以使沉淀转化，这就是沉淀转化的条件。

因此，沉淀转化的过程，实际上也是平衡移动原理的体现，其中包含两个过程：旧沉淀的溶解和新沉淀的生成。旧沉淀的溶解度越大，新沉淀的溶解度越小，沉淀的转化越容易进行，反之，就难于进行，甚至不可能。但是，在新沉淀和旧沉淀的溶解度相差不大的时候，两个方向的转化都有可能，这是转化过程的方向取决于两种沉淀例子浓度的大小。

为了得到纯净、较大的晶粒，以及结构紧密、易于洗涤的沉淀物，在沉淀时应根据沉淀物的性质控制适当的沉淀条件。

一、晶形沉淀的沉淀条件：

1）沉淀应在稀溶液中进行。

2）在不断搅拌下将沉淀剂缓慢地加入热溶液中。

3）选择合适的沉淀剂。

4）进行陈化。

二、非晶形沉淀物的沉淀条件：

1）在较浓的溶液中进行沉淀，沉淀剂加入的速度要快一些。

2）在热溶液中及电解质存在的条件下进行沉淀。

3）趁热过滤、洗涤沉淀物，不必陈化。

4）必要时应进行再沉淀。

连续沉淀器是亚硫酸法糖厂的重要设备，对产品质量和生产能力都有很大影响。它是糖厂中体积最庞大的设备，蔗汁在其中的停留时间长达1个多小时。不过，它的工作稳定性并不理想，不少糖厂沉淀器放出的清汁质量不好，甚至有时发生“反底”，影响产品质量和正常生产。