金屬離子通過與氫氧根形成難溶的氫氧化物沉澱,所以一般是pH越高越容易沉澱。
例如三價鐵離子在pH=2.7就開始沉澱,在pH3.7沉澱完全,所以必須在pH<1的環境下儲存才能防止水解。當然,例外肯定是有的:比如往鋁、鉻(III)離子溶液中加入氫氧化鈉會首先出現沉澱,當氫氧化鈉過量就會再次溶解(生成了  和  配合物)。
但酸根離子就不一樣了。酸根離子一般不和氫氧根離子反應,而且本質上,想要使酸根離子單獨沉澱(或者說離開溶液體系)需要把他丟掉的氫離子給加回去。這樣形成的弱酸才能順利分解為氣體或沉澱。例如去除溶液中的碳酸根,就需要把pH調至3-4,碳酸根才能順利接受兩個氫離子變成碳酸進而分解為二氧化碳離開溶液體系。這時比如說碳酸根的完全去除pH是3.5,那意味著碳酸根在3.5以上的pH才能大量穩定存在。硅酸根和鎢酸根是相同的道理:都是很弱的酸,在酸性條件下接受質子並分解為二氧化硅和三氧化鎢沉澱。那麼,如果說硅酸根的完全沉澱pH為8,那麼說明硅酸鹽在8以上的pH值才能穩定存在。
一定記住,想要不沉澱,那最先考慮如何將其離子穩定在溶液體系中。這樣就方便理解為什麼硅酸根離子等在鹼性條件下穩定,因為鹼性條件下硅酸根離子極不容易獲得質子,從而不會變為硅酸,也不會分解為不溶的二氧化硅。(順帶提一句,形成穩定配合物也是將離子穩定在溶液體系中的一個辦法,一個很好的例子是銀氨溶液)
回到問題本身。
“一個物質的pH=N時完全沉澱,那pH=N-2時會沉澱嗎? pH=N+2時會沉澱嗎?”
我做這種題的時候一般會給這個物質從什麼pH開始沉澱。要是不給的話,那就分情況討論咯。
金屬離子的沉澱需要氫氧根離子,那pH=N-2就不完全沉澱(差兩個數量級可能根本就不沉澱),pH=N+2就完全沉澱(配合物離子形成要很高的pH,估計加兩個數量級也到不了)。
弱酸根離子的沉澱需要氫離子,那就反過來。pH=N+2的時候不完全沉澱,pH=N-2的時候完全沉澱。
不放心的話可以自己去動筆算算。學過平衡常數、Ka、Ksp等概念的話這些計算非常簡單。一般對“完全沉澱”的定義是離子濃度小於0.01mmol/L,也就是  mol/L。
金屬離子通過與氫氧根形成難溶的氫氧化物沉澱,所以一般是pH越高越容易沉澱。
例如三價鐵離子在pH=2.7就開始沉澱,在pH3.7沉澱完全,所以必須在pH<1的環境下儲存才能防止水解。當然,例外肯定是有的:比如往鋁、鉻(III)離子溶液中加入氫氧化鈉會首先出現沉澱,當氫氧化鈉過量就會再次溶解(生成了  和  配合物)。
但酸根離子就不一樣了。酸根離子一般不和氫氧根離子反應,而且本質上,想要使酸根離子單獨沉澱(或者說離開溶液體系)需要把他丟掉的氫離子給加回去。這樣形成的弱酸才能順利分解為氣體或沉澱。例如去除溶液中的碳酸根,就需要把pH調至3-4,碳酸根才能順利接受兩個氫離子變成碳酸進而分解為二氧化碳離開溶液體系。這時比如說碳酸根的完全去除pH是3.5,那意味著碳酸根在3.5以上的pH才能大量穩定存在。硅酸根和鎢酸根是相同的道理:都是很弱的酸,在酸性條件下接受質子並分解為二氧化硅和三氧化鎢沉澱。那麼,如果說硅酸根的完全沉澱pH為8,那麼說明硅酸鹽在8以上的pH值才能穩定存在。
一定記住,想要不沉澱,那最先考慮如何將其離子穩定在溶液體系中。這樣就方便理解為什麼硅酸根離子等在鹼性條件下穩定,因為鹼性條件下硅酸根離子極不容易獲得質子,從而不會變為硅酸,也不會分解為不溶的二氧化硅。(順帶提一句,形成穩定配合物也是將離子穩定在溶液體系中的一個辦法,一個很好的例子是銀氨溶液)
回到問題本身。
“一個物質的pH=N時完全沉澱,那pH=N-2時會沉澱嗎? pH=N+2時會沉澱嗎?”
我做這種題的時候一般會給這個物質從什麼pH開始沉澱。要是不給的話,那就分情況討論咯。
金屬離子的沉澱需要氫氧根離子,那pH=N-2就不完全沉澱(差兩個數量級可能根本就不沉澱),pH=N+2就完全沉澱(配合物離子形成要很高的pH,估計加兩個數量級也到不了)。
弱酸根離子的沉澱需要氫離子,那就反過來。pH=N+2的時候不完全沉澱,pH=N-2的時候完全沉澱。
不放心的話可以自己去動筆算算。學過平衡常數、Ka、Ksp等概念的話這些計算非常簡單。一般對“完全沉澱”的定義是離子濃度小於0.01mmol/L,也就是  mol/L。