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本文拟结合具体实例,探究复合式热力学平衡常数(Kθ)与难溶盐的溶度积(Ksp)的关联,供参考.
选取25℃时AgCl(s)解离反应为系统,相应的解离反应如下所示:
①AgCl(s)→Ag+(aq)+Cl-(aq) ;
25℃标态下相关物质的ΔfGθm数据参见如下表1所示.
表1. 25℃标态下相关物质的ΔfGθm数据
1. 复合式热力学平衡常数的计算
依热力学基本原理,并结合表1数据可得25℃时:
ΔrGθm,①=ΔfGθm(Ag+,aq)+ΔfGθm(Cl-,aq)-ΔfGθm(AgCl,s)
=77.11kJ·mol-1-131.26kJ·mol-1-(-109.789kJ·mol-1)
=55.639kJ·mol-1
由上式可解得:Kθ①=1.7935×10-10
即: (1)
2. AgCl(s)溶度积的计算
2.1 AgCl(s)溶度积的计算(一)
设敞口反应器内,溶液体积为1dm3,且保持恒定.
①AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)
初始/mol 1 0 0
平衡/mol 1-x x x
由于 Kθ①值极小,x值亦较小.
则:neq(AgCl,s)=1-x≈1(mol)
ceq(Ag+,aq) =ceq(Cl-,aq)=x/1=x(mol·dm-3)
将相关条件代入式(1)可得:
由上式可解得:x=1.3392×10-5(mol·dm-3)
则:Ksp=x2=1.7935×10-10.
2.2 AgCl(s)溶度积的计算(二)
设敞口反应器内,溶液体积为2dm3,且保持恒定.
①AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)
初始/mol 3 0 0
平衡/mol 3-x x x
由于 Kθ①值极小,x值亦较小.
则:neq(AgCl,s)=3-x≈3(mol)
ceq(Ag+,aq) =ceq(Cl-,aq)=x/2 (mol·dm-3)
将相关条件代入式(1)可得:
由上式可解得:x=4.6392×10-5(mol·dm-3)
则:Ksp=(x/2)2=5.3805×10-10.
3. 结论
AgCl的溶度积与加入AgCl(s)的物质的量及溶液体积相关.
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GMT+8, 2025-4-26 10:18
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