脱氧剂成分：通过电极电势方法求算难溶物的溶度积(Ksp)

2020年11月23日发(作者：梅庚)
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通过电极电势方法求算难溶物的溶度积
（Ksp）

作者：李雷 宋焕民

来源：《报刊荟萃（上）》2017年第07期

摘 要：本文从基础的电极电势方法出发，重点利用Nernst方程计算某一电对的 电极电
势，以习题方式阐述了四种求算难溶物的溶度积的方法，即将沉淀溶解平衡转化为电池问题、对于标准电极电势的正确理解、设计成浓度差电池以及由Ksp的基础公式入手。
关键词：电极电势；Nernst方程Ksp
电化学问题向来是中学化学竞赛的重点 考察问题，也是竞赛教学中的重点和难点问题。电
极电势在比较物质的氧化性及还原性的相对强弱、估算 反应进行的程度及方向、元素电势图等
方面具有重要应用。电极电势的大小取决于物质的本性，但也与溶 液中离子的浓度、气体的分
压及温度有关。Nernst方程（）很好的解释了浓度及温度对电极电势的 影响，当298K时，
Nernst方程可改写为φ=φθ+（0.0592n） lg（[氧化态][ 还原态]）。基于Nernst方程的电极电
势方法可求算难溶物的Ksp，常见的方法有以下几种。
方法一：将沉淀溶解平衡转化为电池问题
例题：已知φθ（Ag+Ag）=0.7996 V，φθ（AgClAg）=0.2223 V，求氯化银的溶度积。
解析：因φθ（Ag+Ag）>φθ（AgClAg），可 组成原电池，两个半反应分别为：（+）
Ag+ +e-=Ag，（-） Ag+Cl-=AgCl+ e-，两极反应相加和：Ag+ + e- +Ag +Cl- = Ag + AgCl+ e-，
该 反应的平衡常数K=[Ag+]-1[Cl-]-1=1Ksp（AgCl），由标准自由能与电极电势及平衡常 数的
关系式ΔGθ=-nFEθ=-RT lnKθ得，lnKθ=nFEθ（RT），其中n=1，Eθ=φθ（Ag+Ag） - φθ
（AgClAg）=0.5773 V，带入相关数据解得，Ksp =1Kθ=1.77×10-10
方法二：对于标准电极电势的正确理解
例题：已知φθ（CuICu）=-0.147 V，φθ（Cu+Cu）=-0.521V，计算CuI的溶度积Ksp
解析：标准电极电势要求相关离子浓度为1 molL，则对于φθ（CuICu）而言该体系中[I-
]=1 molL，且对于CuI而言Ksp =[I-][Cu+]=[Cu+]，φθ（CuICu）=φθ（Cu+Cu）+0.05921
lg[Cu+]=φθ（Cu+Cu）+0.0592 lgKsp，解得Ksp=5.20×10-12
方法三：设计成浓度差电池
例题：已知pH=0时，φθ（Sb2O5SbO+）