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在agcl纯水中的溶解度怎么算

发布时间:2022-06-20 14:20:14

Ⅰ 根据AgCl和Ag2CrO4的溶度积计算这两种物质:

()设AgCl在水中的溶解度为S1(mol/L), Ag2CrO4的溶解度为S2(mol/L)
则 AgCl ==== Ag+ + Cl-
S1 S1 S1
Ksp(AgCl)=c(Ag+)*c(Cl-)= S1^2 = 1.8 * 10^(-10)
解得S1=1.342 * 10^(-5) mol/L

Ag2CrO4 ==== 2Ag+ + CrO4-
S2 2 * S2 S2
Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag+) ^2 * c(CrO4-) =( 2 * S2)^2 * S2
=2.0 *10^(-12)
解得 S2 = 7.937 * 10^(-5) mol/L

(2)设AgCl在0.10 mol/L AgNO3 溶液中的溶解度为S3(mol/L), Ag2CrO4的溶解度为S4(mol/L)
AgCl ==== Ag+ + Cl-
S3 S3 +0.1 S3
由于同离子效应,S3《0.1,故S3+0.1≈0.1
Ksp(AgCl)=c(Ag+)*c(Cl-)= 0.1 * S3 =1.8 *10^(-10)
解得 S3 = 1.8 * 10^(-9) mol/L

Ag2CrO4 ==== 2Ag+ + CrO4-
S4 2 * S4 + 0.1 S4
由于同离子效应 2*S4《 0.1 ,所以 2 * S4 + 0.1 ≈0.1
Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag+) ^2 * c(CrO4-) = 0.1^2 * S4 =2.0*10^(-12)
解得 S4 = 2 * 10^(-10) mol/L

Ⅱ AgI的KSP=8.51×10-17,计算其在纯水中的溶解度为多少mol•l-

agcl(s)==ag+(aq)
+
cl-(aq)
ksp=[ag+][cl-]=s^2=1.77x10^-10
溶解度s=1.33x10^-5mol/l
第二道题里面k2cro4是用来指示cl-是否和ag+完全沉淀了的。根据反应agno3+nacl=agcl+nano3可得氯化钠的物质的量与硝酸银的物质的量相等,即0.1045mol/l
x
14.58ml=0.001524mol,氯化钠的质量m=(22.99+35.45x2)x0.001524=0.1431g。
因此生理盐水的氯化钠的含量是0.1431g/10ml=1.431g/100ml

Ⅲ 计算agcl在纯水中的溶解度是在0.10mol/lnacl溶液中解度的多少倍

^氯化银的溶度积为氯化银的溶度积是:298K时 1.56×10^-10,k=c(Ag+)*c(Cl-)/c(AgCl),c(AgCl)=1,所以纯水中内c(Ag+)=c(Cl-)=1.25x10^-5mol/L,假设溶解了amol/L,k=c(Ag+)*c(Cl-)/c(AgCl)=ax(0.1+a)/1=1.56x10^-10,a=1.56x10^-9mol/L,所以纯水中是氯容化钠的1.25x10^-5/1.56x10^-9=8000倍

Ⅳ 溶解与沉淀

1.活度及活度系数

理论上讲,溶液中离子之间或分子之间没有相互作用,这种溶液称为理想溶液。地下水是一种真实溶液,不是理想溶液。水中各种离子(或分子之间)相互作用,它包括相互碰撞及静电引力作用,作用的结果是化学反应相对减缓,一部分离子在反应中不起作用了。因此,如果仍然用水中各组分的实测浓度进行化学计算,就会产生一定程度的偏差。

为了保证计算的精度,必须对水中组分的实测浓度加以校正,校正后的浓度称为校正浓度,即活度。活度指实际参加化学反应的物质浓度,或指研究的溶液体系中,化学组分的有效浓度。

质量作用定律中,浓度以活度表示。活度是真实浓度(实测浓度)的函数,一般情况下,活度小于实测浓度。活度与实测浓度的函数表示式为:

a=γ×m (3—10)

式中:m为实测浓度,mol/L;γ为活度系数,量纲为一;a和m的单位相同,均为mol/L。

活度系数随水中溶解固体(即矿化度)增加而减小,但一般都小于1。当水中总溶解固体(TDS)很低时,γ趋近于1,活度趋近于实测浓度。例如,TDS小于50mg/L时,大多数离子的γ值为0.95或更大些;TDS为500mg/L左右,二价离子的γ值可低至0.70;TDS浓度很高时,某些二价离子的γ值可能低于0.40。严格来说,水中单个离子的活度系数的测量不可能做到,但应用热力学模型可算出单个离子的活度系数。按规定,不带电的分子(包括水分子)和不带电的离子对的活度系数为1。

(1)迪拜—休克尔(Debye—Hückel)方程

计算活度系数的公式较多,但在水文地球化学研究中,应用最普遍的是迪拜—休克尔方程。当离子强度I<0.1时,方程(3—11)具有很好的精确性。

水文地球化学基础

式中:γ为活度系数;Z为离子的电荷数;I为离子强度,mol/L;A和B为取决于水的介电常数、密度和温度的常数(表3—1);a是与离子水化半径有关的常数(表3—2)。

离子强度I的计算公式:

水文地球化学基础

式中:I为离子强度,mol/L;Zi为i离子的电荷数;mi为离子的浓度,mol/L。

表3—1 迪拜—休克尔方程中的A和B值

表3—2 迪拜—休克尔方程中各种离子的a值

(2)戴维斯(Davies)—TJ方程

对于地下水来说,其I值一般都小于0.1mo 1/L,所以广泛应用迪拜—休克尔方程计算活度系数。但对于TDS高的地下水,迪拜—休克尔方程就不适用了。为此,戴维斯、Tresdell和Jones等人提出了扩展的迪拜—休克尔方程,也称为戴维斯—TJ方程。该方程的应用范围是I<2mol/L。

水文地球化学基础

与式(3—11)相比,它增加了“bI”项,增加了校正参数b,且式(3—13)中的a值与式(3—11)中的a值不同,详见表3—3和表3—4。

表3—3 戴维斯—TJ方程中的参数a和b(主要离子)

表3—4 戴维斯—TJ方程中的参数a(次要离子,b=0)

2.全等溶解和非全等溶解

全等溶解(dissolve congruently)矿物与水接触产生溶解反应时,其反应产物都是溶解组分,这种溶解反应称为全等溶解。例如:方解石(CaCO3)、硬石膏(CaSO4)等矿物的溶解,其溶解反应的产物为Ca2+

,它们都是溶解组分。

非全等溶解(dissolve incongruently)矿物与水接触产生溶解反应时,其反应产物除溶解组分外,还有新生成的一种或多种矿物或非晶质固体组分,这种反应称为非全等溶解。

例如,钠长石(NaAlSi3O8)和正长石(KAlSi3O8)的溶解。

水文地球化学基础

上述溶解反应的产物除了溶解组分之外,还有固体组分高龄石[Al2Si2O5(OH)4],括弧中的“s”是指固体组分。包气带及含水层中大部分硅铝酸盐矿物的溶解反应,多属非全等溶解。这种溶解反应在地下水化学成分的形成和演化中有重要作用。除了硅铝酸盐外,如含水系统中同时存在多种矿物,虽然单个矿物的溶解均属全等溶解,但由于多种矿物的存在,且其溶解度不同,则可能产生一种矿物的溶解,另一种矿物的沉淀。

3.溶度积和溶解度

溶度积 当难溶电解质溶于水而成饱和溶液时,溶液中同时存在溶解离子和未溶解的固体。按质量作用定律,在给定的温压下,溶液中相应方次的离子活度的乘积是一个常数,称为平衡常数K;对于难溶盐来说,这个常数称为“溶度积”或“溶度积常数”。溶度积常用符号Ksp表示。

溶解度 在给定的温度和压力下,溶解达平衡时,溶液中溶解物质的总量。在水文地球化学研究中,溶解度单位为mg/L。难溶盐溶解度的大小,可根据溶度积进行粗略计算。

方解石(CaCO3)、萤石(CaF2)及石膏(CaSO4·2H2O)的溶度积已知(表3—5),其溶解度的估算如下。

【例题3—4】CaSO4·2H2O=Ca2++

+2H2O,因为H2O的活度为l,则

水文地球化学基础

设CaSO4·2H2O溶解度为x,则Ksp=x2,x2=10—4.85,x=10—2.425mol/L。

CaSO4·2H2O溶解度的摩尔质量为172g/mol,则其溶解度为647mg/L。

【例题3—5】

Ksp=[Ca2+][F]2

设CaF2的溶解度为x,则Ksp=x(2x)2=4x3

4x3=10—10.58

,CaF2的摩尔质量为78g/mol,则CaF2的溶解度为15.2mg/L。

【例题3—6】

据反应式,1mol的CaCO3溶解后,产生1mol的Ca2+和1mol

,设CaCO3的溶解度为x,则饱和水溶液中的Ca2+

的浓度亦应为x,方解石的Ksp=10—8.4,所以,

水文地球化学基础

x2=10—8.4,x=10—4.2(mol/L)

CaCO3的摩尔质量为100g/mol,则CaCO3的溶解度为6.3mg/L。

将上述计算结果与表3—5中的数据比较,按Ksp公式计算得到的溶解度比表3—5中所列的数据小得多。原因是例题3—4中的计算是在假定活度等于浓度的情况下,所以出现偏差。例3—5虽有F的水解但因HF的水解常数Ka很小,可忽略水解,所以情况与例3—4相同。但例3—6的情况明显不同,因为

的水解常数Kb为10—3.5,水解程度大,酸效应不可忽略。为了更好说明此问题,以石膏溶解度的计算为例进一步阐述离子强度的影响(盐效应),在碳酸与碳酸盐平衡计算中说明酸效应对碳酸盐溶解度的影响。

表3—5 一些矿物的平衡常数及溶解度(100kPa,25℃,pH=7)

①CO2分压为1000 Pa,pK=—lgK(pK有改动);②CO2分压为104Pa。 (据Freeze,1979)

【例题3—7】当CaSO4·2H2O溶解反应在标准状态下达到平衡时,如果考虑溶液中Ca2+

的活度,那么其溶解度是多少?

解:(1)查附录Ⅲ,石膏的Ksp=10—4.85,那么

。将此数值代入式(3—12):

(2)查表3—1和表3—2:A=0.5085,B=0.3281,a(Ca2+)=6,a(

)=4。代入式(3—11),算得

=0.630,

=0.610。

(3)按照质量作用定律,

,其中的Ca2+

均为活度;所以

,代入上述算得的活度系数,则10—4.85=(0.630×mCa2+)(

),由于

,故

水文地球化学基础

(4)根据算出的

值,再次代入式(3—12),可更精确算得I、

水文地球化学基础

(5)如此反复运算,达到所规定的前后两次运算结果差值的数学精确度后(<0.0001),运算终止。下述是反复运算七次、

前后两次差值为10—9mol/L的结果:I=2.778×10—2

=0.556,

=0.5274,

由于

,CaSO4·2H2O的摩尔质量为172g/mol,故考虑活度的石膏溶解度:

S石膏=6.946×10—3×172×1000=1195(mg/L)

此数值接近假定活度等于浓度的溶解度(647mg/L)的一倍。

上述计算说明,活度在化学运算中十分重要。然而,在溶解度的运算中,除应考虑活度外,离子的配合也是十分重要的因素。此外,CO2分压对难溶碳酸盐矿物等的溶解度影响也很大,如方解石(CaCO3),当25℃,CO2分压等于10—8Pa和10—1Pa时,其溶解度分别为100mg/L和500mg/L。

4.同离子效应

一种矿物溶解于水溶液中,如若水溶液中有与矿物溶解相同的离子,则这种矿物的溶解度就会降低,这种现象称为同离子效应。

【例题3—8】将AgCl溶于两种溶液:一种是不含Cl和Ag+的纯水溶液,另一种是含有0.1mol NaCl的溶液。AgCl的Ksp=10—9.8,如不考虑活度的影响,分别计算AgCl的溶解度。

(1)纯水中AgCl的溶解度计算。根据Ksp=[Ag+][Cl]=10—9.8,S=

=10—4.9mol/L。

(2)0.1mol/L NaCl溶液中AgC1的溶解度计算。

设有x mo1/L AgCl溶解,原溶液中已有0.1mol/L的Cl,所以

Ksp=[Ag+][Cl]=[x][x+0.1]=10—9.8

[0.1x]+[x2]=10—9.8

由于[x]很小,所以[x2]更小,假设[x2]可忽略,则[x]=10—8.8,AgCl的溶解度S=10—8.8mol/L。

上述计算结果说明,纯水溶液与0.1mol NaCl溶液相比,前者的AgCl溶解度远大于后者,所以,同离子效应在某些情况下,对矿物的溶解度的影响比活度系数变化的影响更大。在地下水系统中,同离子效应也常常遇到。

5.饱和指数

饱和指数是确定水与矿物处于何种状态的参数,以符号“SI”表示。研究下列反应:

aA+bB=cC+dD

按照质量作用定律,当反应达到平衡时,

水文地球化学基础

上式左边形式在平衡和不平衡时皆称为活度积,以“AP”表示;如所有组分均为离子,则称离子活度积,以“IAP”表示。当达到溶解平衡时,AP(或IAP)=K,即AP/K或IAP/K等于1,如AP/K或IAP/K>1,反应向左进行;如AP/K或IAP/K<1,反应向右进行。据上述原理,SI的数学表达式为

SI=IAP/K (3—15)

水文地球化学基础

以CaCO3与水的反应为例:

水文地球化学基础

根据式(3—15),当SI=l时,或根据式(3—16),SI=0时,CaCO3达到溶解平衡状态。

根据式(3—15),当SI<1,或根据式(3—16)SI<0时,CaCO3处于非饱和状态,反应向右进行,CaCO3继续溶解。

根据式(3—15),当SI>1,或根据式(3—16)SI>0时,CaCO3处于过饱和状态,反应向左进行,产生CaCO3沉淀。

有学者认为,以SI值判断矿物的溶解比较可靠;而用SI值判断矿物沉淀往往不可靠。他们认为,有些矿物,特别是方解石、白云石和许多硅酸盐矿物,尽管SI值为比较大的正值,处于过饱和状态时,也可能不产生沉淀。例如,虽然海水中方解石和白云石均处于过饱和状态,但无沉淀趋势,产生这种情况的化学机理比较复杂,一般来说,根据SI值判断水与岩石、矿物的反应状态,对于地下淡水来说很有用。

【例题3—9】一水样分析结果如下,Na+含量为120mg/L,K+含量为15mg/L,Ca2+含量为38mg/L,Mg2+含量为22mg/L,Sr2+含量为0.8mg/L,

含量为300mg/L,Cl含量为15mg/L,

含量为150mg/L,SiO2含量为21mg/L,pH值为7.4,t=15℃。求SrSO4的SI值,判断它与水处于过饱和状态,还是非饱和状态?

解:(1)把分析结果换算为物质的量的浓度单位(mol/L),求I值。

水文地球化学基础

(2)据式(3—11)求

值。

查表3—1(15℃)和表3—2得:A=0.5000,B=0.3262,

=4,

=5,代入式(3—11),得

水文地球化学基础

(3)求Sr2+

的活度。

水文地球化学基础

(4)求15℃时的

值。

查附录Ⅱ,

)=—909.2 kJ/mol,

水文地球化学基础

代入式(3—9),

,K2=10—6.339

(5)求SI值。

据式(3—15),

SI<1,所以SrSO4和水处于非饱和状态,SrSO4将继续被溶解。

Ⅳ 比较AgCl和AgBr在水中的溶解度大小,并说明理由.

常温下
Ksp(AgBr) = 7.7×10-13,所以c(Ag+)=c(Br-)==8.8×10-7 mol·L-1;
Ksp(AgCl) = 1.8×10-10,所以c(Ag+)=c(Cl-)==1.3×10-5 mol·L-1;
1L 水中,溶解度是100g水,要除以10
AgCl溶解度=1.3×10^-5×143.5/10= 1.86×10^-4g
AgBr溶解度=8.8×10^-7×188.5/10= 1.65×10^-5g
1.86×10^-4>1.65×10^-5
所以AgCl的溶解度大于AgBr的溶解度.

Ⅵ 如何计算溶解度. 已知:Ksp AgCl:1.8x10^-10计算1.纯水2.1mol/L的盐酸中AgCl的溶解度。 谢谢了~

^1.纯水
s=(Ksp)^0.5=1.34x10^-5mol/l
2.1mol/L盐酸内
AgCl = Ag+ + Cl-
x x+1
Ksp=x(x+1)
近似处容理Ksp=x*1
s=x=Ksp=1.8x10^-10mol/L

Ⅶ 一道大学物理化学的应用题,求AgCl溶解度的问题,高手进!

德拜休克尔公式计算出粒子平均活度因子,然后从溶度积求出氯化银的活度(带着未知的溶解度c)。从活度因子和活度可以得到溶解度。

Ⅷ 已知KspAgCl=1.77X10-10 计算AgCl 在0.20 mol•L-1 NaCl 溶液中的溶解度

选a
欢迎追问
氯化银的溶度积为氯化银的溶度积是:298k时
1.56×10^-10,k=c(ag+)*c(cl-)/c(agcl),c(agcl)=1,所以纯水中c(ag+)=c(cl-)=1.25x10^-5mol/l,假设溶解了amol/l,k=c(ag+)*c(cl-)/c(agcl)=ax(0.1+a)/1=1.56x10^-10,a=1.56x10^-9mol/l,所以纯水中是氯化钠的1.25x10^-5/1.56x10^-9=7500倍

Ⅸ 1. 已知AgCl的溶度积常数KSP=1.77×10-10,分别计算AgCl在纯水以及0.20mol/LAgNO3溶液中的溶解度

解析:

(1)在纯水中:
Ksp(AgCl)= c(<Ag>+)× c(<Cl>-)
又知c(<Ag>+)= c(<Cl>-),
所以此时Ksp(AgCl)= [ c(<Ag>+)] ^(2)
故此时 c(<Ag>+)= [ Ksp(AgCl)] ^(1/2)
= [ 1.77 ×10^(-10)] ^(1/2)
= 1.3304 ×10^(-5)mol/L
此时AgCl在纯水中的溶解度 = 1.3304 ×10^(-5)mol/L × 143.353 g/mol = 1.9072 ×10^(-3) g/L

(2)在0.2 mol/L AgNO3溶液中:
Ksp(AgCl)= c(<Ag>+)× c(<Cl>-)
故此时 c(<Cl>-)= Ksp(AgCl)/ c(<Ag>+)
c(<Ag>+)可近似认为 0.2 mol/L
则此时 c(<Cl>+)= Ksp(AgCl)/ c(<Ag>+)
= 1.77 ×10^(-10) / 0.2 mol/L
= 8.85 ×10^(-10)mol/L
此时AgCl在0.2 mol/L AgNO3溶液中的溶解度 = 8.85 ×10^(-10)mol/L × 143.353 g/mol = 1.2687 ×10^(-7) g/L

两者溶解度相差1万倍。

Ⅹ 如何已知溶度积求溶解度.如AgCl的Ksp=1.8X10

首先溶解度是在纯水中的溶解度,因此必然CAg+=CCl-,代入KSP可求

利用w=CM/1000p公式,w是质量分数,C是溶质浓度,M是摩尔质量,p是溶液密度
因为AgCl在水中溶解度极小,因此其溶液密度与水密度非常接近,可以直接使用1g/cm~3,代入可求质量分数

求出质量分数就很简单了,比如质量分数是1%,就是1g溶质能溶解在99g水中,再换成100g水就是溶解度

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