討論酸鹼平衡與氫氧化物沉澱製備的關係

2021-03-17 07:27:07 字數 2604 閱讀 3940

1樓:

氫氧化物沉澱的製備與酸鹼平衡的關係,主要涉及沉澱反應中的酸效應問題。

所謂酸效應即主要指沉澱反應中,除強酸所形成的沉澱外,由弱酸或多元弱酸所構成的沉澱以及氫氧化物的溶解度隨溶液的ph減小而增大的現象。

對於難溶金屬氫氧化物,溶液酸度增大會使其溶解度增大,甚至溶解。要生成難溶金屬氫氧化物,就需達到一定的氫氧根濃度,若ph過低,就不能生成沉澱或沉澱不完全。

原則上只要知道氫氧化物的溶度積及其金屬離子初始濃度,就能估算出該金屬離子開始沉澱與沉澱完全所對應的ph值。

如在m(oh)n型難溶金屬氫氧化物的多相平衡中:

m(oh)n==可逆==mn+(aq)+noh-(aq)

[mn+]*[oh-]^n==ksp[m(oh)n]

即[oh-]==n√ 此式記為@

所以根據上述:若已知溶液中金屬離子的濃度,可根據@式計算出金屬氫氧化物開始沉澱是氫氧根的最低濃度為:[oh-]min>n√

當mn+定性沉澱完全時,溶液中[mn+]≤1.0*10^(-5) (一般視為該離子不存在),氫氧根的最低濃度為:[oh-]min≥n√

應該注意的是:

1.金屬氫氧化物開始沉澱和完全沉澱並不一定在鹼性環境中(以下會舉例)

2.不同難溶金屬氫氧化物ksp不同,分子式不同,它們沉澱所需的ph值亦不同。

由此可以通過控制ph以達到分離金屬離子的目的。

在此,本人計算了一些難溶金屬氫氧化物沉澱的ph值,以供參考:

離子 開始沉澱的ph值 沉澱完全的ph值 ksp

c(mn+)=0.01mol*l(-1) c(mn+)=1.0*10^(-5)mol*l(-1)

fe3+ 1.81 2.81 2.

79*10(-39)

al3+ 3.70 4.70 1.

3*10(-35)

cr3+ 4.60 5.60 6.

3*10(-31)

cu2+ 5.17 6.67 2.

2*10(-20)

fe2+ 6.85 8.35 4.

87*10(-17)

ni2+ 7.37 8.87 5.

48*10(-16)

mn2+ 8.64 10.14 1.

9*10(-15)

mg2+ 9.37 10.87 5.

61*10(-12)

cd2+ 7.93 9.4 7.

2*10(-15)

zn2+ 6.74 8.24 3*10(-17)

pb2+ 7.58 9.08 1.

43*10(-15)

be2+ 4.42 5.92 6.

92*10(-22)

sn2+ 1.37 2.87 5.

45*10(-28)

以上計算僅僅是理論值,實際情況往往復雜得多。

在利用難溶金屬氫氧化物分離時,常使用緩衝溶液控制ph值。

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