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沉淀溶解平衡是指在一定温度下,难溶电解质的溶解速率与沉淀速率相等时达到的动态平衡状态。在这个平衡体系中,固体沉淀不断溶解产生离子,同时溶液中的离子也不断结合形成沉淀。平衡常数称为溶度积常数,用Ksp表示。
同离子效应是沉淀溶解平衡的重要应用。当我们向氯化银的饱和溶液中加入氯离子时,根据勒夏特列原理,平衡会向左移动,即向生成更多氯化银沉淀的方向移动。这样就降低了氯化银的溶解度,使更多的氯化银从溶液中析出。
分步沉淀是分离混合离子的重要方法。当溶液中同时含有银离子和铅离子时,逐滴加入氯离子,由于氯化银的溶度积常数远小于氯化铅,所以氯化银会先达到饱和并开始沉淀。通过控制氯离子的浓度,可以实现两种离子的有效分离。
沉淀的溶解是沉淀溶解平衡的逆向应用。以氢氧化铜沉淀为例,当加入盐酸时,酸会与氢氧根离子结合生成水,使得氢氧根离子浓度降低,平衡向溶解方向移动,氢氧化铜沉淀重新溶解形成铜离子溶液。这种方法在金属提取和废料回收中有重要应用。