若向硫酸铜饱和溶液中加入硫酸铜固体会怎样
向硫酸铜饱和溶液中加入硫酸铜固体,会发生新加入的硫酸铜固体无法溶解,以蓝色沉淀的形式沉积在底部的现象。产生这种现象是因为在硫酸铜饱和溶液中,硫酸根和铜离子的量浓度已经达到该温度下溶液中两离子共存时的最大值,所以新进入溶液中的硫酸铜不能够发生电离,也不能溶解,导致其以沉淀形式存在于浊液中。
但是这种情况的出现有一个必须的前提:即温度不变。若温度升高,由于硫酸铜的溶解度随温度升高而升高,故当温度升高时,溶液可以容纳更多的铜离子和硫酸根,加入的硫酸铜固体就会部分溶解或全部溶解。
实际上,有时向其他铜盐的饱和溶液中加入硫酸铜固体,也不能够溶解像原溶解度那样多的硫酸铜。这种现象在化学上被称作同离子效应。这种效应严密表示应为两种含有相同离子的盐(或酸、碱)溶于水时,它们的溶解度(或酸度系数)都会降低。在弱电解质的溶液中,如果加入含有该弱电解质相同离子的强电解质,就会使该弱电解质的电离度降低的效应。同理,在电解质饱和溶液中,加入含有与该电解质相同离子的强电解质,也会降低该电解质的溶解度。
同离子效应的产生原因主要是同种粒子使溶解平衡向逆反应方向移动,是一个常见的可逆反应平衡移动现象。如下图则很好地解释了向铬酸铅悬浊液中加入铬酸盐时发生同离子效应的过程:
右侧图为加入铬酸盐后的溶液。很明显,其中出现了铬酸铅不溶解物。
综述,向硫酸铜饱和溶液中加入硫酸铜固体是不能溶解的,但加热可以改变这一状态。若加入其它铜盐或硫酸盐,则可能导致析出更多沉淀。
如果加入的是CuSO4·5H2O,一般情况是固体、溶液质量均不变,固体形状可能会改变(溶解平衡的缘故)。
如果加入的是无水CuSO4,则固体变蓝质量增大、溶液质量减小(无水CuSO4吸收水变成结晶水合物)。