Question

Cu(OH)2沉淀生成需要多大pH值？

根据公式 Ksp[Cu(OH)2]=[Cu2+][OH-]2 假设Cu2+浓度为1mol/L
即 2.2*10^-20=1*[OH-]2 可算出[OH-]=1.4832*10^-10 [H+]=6.7421*10^-5
即 pH=-lg[H+]=-lg(6.7421*10^-5)=4.17
也就是说酸性环境下就可以生成Cu(OH)2 那为什么pH=7的水中不能生成沉淀？

Answer 1

要理解溶度积计算式的意义，溶度积与溶解度的关系
[Cu2+]与[OH-]2 乘积的值 如果大于溶度积Ksp就会产生沉淀。

如果小于Ksp形成不了沉淀 ，相等是说明溶液已经饱和。
ph=4.17 刚好是氢氧化铜的饱和溶液
如果OH-的浓度加大 即ph值加大，[Cu2+][OH-]2的值就会大于Ksp 形成沉淀

4.17是形成氢氧化铜沉淀的PH最低值，高于4.17，形成沉淀

追问

水的pH值为7，大于4.17，为什么不能生成沉淀呢？

追答

那个ph=4.17。氢氧化铜溶液就已经达到饱和，如果ph加大，比如ph=7 就一定有沉淀产生。
Ksp[Cu(OH)2]=2.2*10^-20=[Cu2+][OH-]2 推算出[OH-]=1.4832*10^-10 ph=4.17

现在ph=7 OH-的浓度=10^-7
Ksp[Cu(OH)2]=2.2*10^-20<[Cu2+][OH-]2 就一定有沉淀形成。

追问

那这么说Cu2+都不能在水中存在了，只要有就生成沉淀了，可事实不是啊？

追答

Ksp[Cu(OH)2]=[Cu2+][OH-]2

只要溶液中[Cu2+]和[OH-]2 的乘积小于等于Ksp[Cu(OH)2]就不会形成沉淀
比如说PH=7，OH-的浓度为10^-7，Ksp=2.2*10^-20，
此时Cu2+的浓度2.2x10^-22=(10^-7)^2 x (Cu2+).
解得Cu2+的浓度为2.2x10^-8
Cu（OH）2在PH=7的溶液中达到饱和，是溶解的最大量，
Cu2+的浓度低于2.2x10^-8不饱和，就完全溶解在PH=7的溶液中。
可见溶液PH越大碱性越强 氢氧化铜的溶解度越小，PH越小酸性越强氢氧化铜的溶解度越大
Ksp=[Cu2+][OH-]2 从数学角度也可以理解[Cu2+] x [OH-] =定值
一个越大另一个就越小。