第三章第三节配位化合物及水溶液

知识点回顾上节课主要讨论了难溶强电解质沉淀溶解平衡的概念、特点， 溶度积常数，溶度积常数与溶解度之间的关系，溶度积规则及其应用 。MxAy (s) x My+ (aq) + y Ax-(aq)KSP = My+ xAx- y溶度积规则：（ 1）若 JKsp时，平衡逆向移动，即系统为过饱和溶液，有沉淀生成。溶度积规则应用：（ 1）判断溶液中是否有沉淀生产；沉淀是否溶解；（ 2）分布沉淀；化学的分离和提纯（ 3）沉淀的溶解与转化。掌握相关计算。滴加过量氨水后，硫酸铜溶液颜色变深！CuSO4 + 4 NH3 = Cu(NH3)4 SO4 第三节 配位化合物及水溶液中的配位平衡自 1893年瑞士 化学家维尔纳创立配位学说以来，特别是在 近代物质结构理论 和 实验手段 的推动下，研究配合物已发展成为一门 独立的分支学科 配位化学 。维尔纳 (Werner, A, 18661919) 瑞士无机化学家 .因创立配位化学而获得 1913年诺贝尔化学奖CoNH3ClClClNH3NH3NH3H3NH3N血红蛋白Fe路易斯酸碱电子理论n Lewis酸： 凡是可以接受电子对的分子、原子或离子。如： Fe3+， Fe， Ag+，BF3等。n Lewis碱： 凡是可以给出电子对的分子或离子。如 :X-， :NH3， H2O:等。Lewis酸与 Lewis碱之间以 配位键 结合生成酸碱加合物。HCl +:NH3 H N + + Cl-HHHBF3 + :F- : + 配合物的组成配合物是 Lewis酸碱的加合物。Lewis酸称为中心形成体（中心离子）。Lewis碱称为配位体，简称配体；中心形成体与一定数目的配体以 配位键 按一定的空间构型形成的离子或分子叫配合物。中心形成体通常是金属离子和金属原子，也有少数是非金属元素 ，例如 Fe3+， Fe， Ag+， Ni， B配体通常是非金属的阴离子或分子， 例如： F-,Cl-，Br-， I-,OH-,H2O,NH3， CO配位原子： 配体中直接提供共用电子对的原子。配位基： 含有配位原子的基团。乙二胺乙二胺 （en) H2N CH2 CH2 NH2 单基配体：配体中只有一个配位原子；多基配体：配体中有两个或多个配位原子。配位数：配位原子的数目。单基配体：中心形成体配位数等于配体的数目。多基配体：中心形成体配位数等于配体的数目与该配体中配位基个数的乘积。Cu(NH3)42+ Cu(en)22+配位数配位数 4 4 配体数配体数 4 2 配离子与带有相反电荷的其他离子结合形成盐，这些盐称为 配盐（络盐） 。 配盐可以分为 内层和外层 。配离子属于内层；配离子以外的其他离子属于外层 。外层所带电荷总数等于配离子的电荷数。Cu(NH3)42+ SO4 2-内层 外层中心离子配体配位原子 配位数CuSO4 , K HgI4（ 1）外层的命名规则）外层的命名规则NaCl, CoCl2(NH3)3(H2O)Cl配酸：配酸： xx酸；酸；配碱：氢氧化配碱：氢氧化 xxx；配盐：先阴离子后阳离子；配盐：先阴离子后阳离子；酸根为简单离子，酸根为简单离子， 命名为命名为 某化某；某化某； 酸根为复杂离子，命名酸根为复杂离子，命名 某酸某。某酸某。 配合物的命名二硫代硫酸根合银 ( )酸钾氢氧化二氨合银 ( ) 硫酸四氨合铜 ( ) 三氯化一水五氨合钴 ( ) 碳酸一氯一硝基四氨合铂 ( ) 六氰合铁 ( )酸 钾 六氰合铁 ( )酸亚铁 四羟基合锌 ( )酸钾 K3Ag(S2O3)2Ag(NH3)2OHCu(NH3)4SO4Co(NH3)5H2OCl3Pt(NH3)4(NO2)ClCO3K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62K2Zn(OH)4实 例H2PtCl6 六氯合铂六氯合铂 ( )酸酸（ 2）内层（配离子）的命名用一、二、三 . 表示。 用罗马数字（ I、 II、 III) 表示 命名顺序为：配位体个数 配位体 合 中心离子 (标出氧化数） 。 若存在多种配位体 : 先 负离子 (酸根离子）后 中性分子 ；负离子 ：先 简单负离子 后 复杂负离子 ；先 无机配体 后 有机配体 ；中性分子 ： 水、氨、有机分子 。同类配位体，按元素符号的英文字母顺序。 氯化一水五氨合钴 ( ) 碳酸一氯一硝基四氨合铂 ( ) 二氯二硝基乙二胺合铬 ( )酸根 离子一氨基一硝基二氨合铂 ( )Co(NH3)5H2OCl3Pt(NH3)4(NO2)Cl CO3Cr(en)(NO2)2Cl2-Pt(NH2)(NO2)(NH3)2Cu(NH3)4 PtCl4 四氯合铂 ( )酸四氨合铜 ( )H2SiF6 六氟合硅 ( )酸 四羰基合镍Ni(CO)4例 题配合物 (NH4)2FeF5(H2O)的系统命名为 五氟一水合铁 ( )酸铵 ，配离子的电荷为 -2 ，配位体是 F-和H2O 。配合物 (NH4)2FeF5(H2O)的系统命名为 ，配离子的电荷为 ，配位体是 。三 水溶液中的配位平衡及其平衡常数Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3 解离如果规定生成配合物的反应平衡常数为 K稳 ,Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+ 配位K生 =Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3 解离配位配位平衡逐级稳定常数 Cu2+ + NH3 Cu(NH3)2+ K稳 1 = Cu(NH3)2+ + NH3 Cu(NH3)22+ K稳 2 =Cu(NH3)22+ + NH3 Cu(NH3) 32+ K稳 3 =Cu(NH3) 32+ + NH3 Cu(NH3) 42+ K稳 4 = Cu(NH3) 2+Cu2+NH3Cu(NH3) 2 2+Cu(NH3) 2+NH3Cu(NH3) 3 2+Cu(NH3) 2 2+NH3Cu(NH3) 4 2+Cu(NH3) 3 2+NH3累积稳定常数 n：Cu2+ + NH3 Cu(NH3)2+ 1= = K稳 1Cu2+ + 2NH3 Cu(NH3)22+ 2 = = K稳 1 K稳 2 .Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3) 42+ 4 = = K稳 1 K稳 2 K稳 3 K稳 4Cu(NH3) 2+Cu2+NH3Cu(NH3) 2+Cu2+NH32Cu(NH3) 2+Cu2+NH34四 有关配位平衡的计算例 1 将浓度为 0.01 mol.L-1的 CuSO4溶液与浓度为 2.04 mol.L-1的氨水等体积混合，试求混合溶液中游离 Cu2+离子的平衡浓度是多少？K稳 (Cu(NH3)4)=2.091013如果配体的浓度大大过量时，中心离子倾向于生产最高配位数的配离子。例 2 在含有 0.40moll-1Fe3+的溶液中加入 过 量K2C2O4，生成 Fe(C2O42-)33-，其 K稳 1.61020，平衡时 c(C2O42-) = 0.10moll-1，求 ：(1)溶液中的 Fe3+浓 度；(2)溶液 为 中性 时 ，有无 Fe(OH)3沉淀生成 ? (Fe(OH)3的 Ksp=1.110-36)？【 解答 】 (1)在足量的 C2O42-存在下， Fe3+几乎全部络合成 Fe(C2O42-)33-，溶液中存在下列平衡：Fe(C2O42-)33-Fe3+ + 3C2O42-平衡浓度 0.40-x x 0.10(2)溶液为中性， pH=7.0， OH- 1.010-7moll-1Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-平衡浓度 2.510-18