《化学反应教学课件》第六节 配位平衡.ppt

CuSO4 2NH3 H2O Cu OH 2 s NH4 2SO4 溶液中发生了下述过程 浅蓝色 生成的可溶性深蓝色物质是配离子 第六节配位平衡 配合物定义 由一个简单正离子或原子 以配位键 和一定数目的中性分子或负离子结合形成的复杂的不易解离的离子叫配位离子 含配离子的化合物以及中性配位分子叫配位化合物 配合物可以是酸 碱 盐 也可以是中性配位分子 Cu NH3 4 SO4 H2 PtCl6 Ag NH3 2 OH Fe CO 5 习惯上 配离子也称为配合物 如 配阳离子 Ag NH3 2 相当于盐中正离子 配离子分类 配阴离子 Fe CN 6 3 相当于盐中负离子 中性配合物 Fe CO 5 配合物的特点 1 含有配位键 2 稳定性极好 在水溶液中的解离度极小 配位化合物特性 没有现象 白色沉淀 说明了什么 配离子是非常稳定的一类化合物 它解离出离子的浓度是非常低的 以 Cu NH3 4 SO4为例 配位化合物的组成 Cu NH3 4 SO4 中心离子 配体 配体数 配位原子 内界外界 中心离子 是配合物的形成体 其接受孤对电子 多为过度态金属离子或原子 少数为高价态的非金属元素 如 Cu2 Fe3 Si4 等 配体 提供孤对电子的分子或阴离子 以一定的空间构型排列在中心离子周围 如 NH3 H2O Cl SCN CN CO NO2 EDTA等 配位原子 配体中直接向中心离子提供孤对电子的原子 常见的有 F Cl Br I O S N C八种元素 Cu NH3 4 2 中Cu2 NH3 记为 NH3 单齿配体和多齿配体 1 单齿配体 含有一个配位原子的配体 如 NH3 H2O F Cl SCN 等 注意 有的一个原子虽有几对孤对电子 但每一个原子只能与一个中心离子形成一个配位键 有少数配体中虽有二个配位原子 由于两配位原子靠得太近只能选择其中一个配位原子与中心离子形成配位键 故属单齿配体 如 SCN NO2 CN CO等 根据一个配体中所含配位原子数目的不同 可将配体分为单齿配体和多齿配体 注意 同一配体配位原子不同时名称不同 一般将配位原子列在左侧 2 多齿配体 含有两个或两个以上配位原子的配体 可形成两个及两个以上的配位键 乙二胺H2NCH2CH2NH2 en 二齿配体乙二胺四乙酸 EDTA HOOCCH2 2NCH2CH2N CH2COOH 2六齿配体 如 由中心离子与多齿配体形成的环状配合物称为螯合物 a EDTA是六齿配体 可与中心离子形成五个五元环 稳定性大大提高 b EDTA与中心离子形成配位键时 它的配体数永远是1 也就是配离子和中心离子和配体数的比例永远是1 1 1 这样计算非常的方便 我们常用EDTA和金属离子发生反应进行定量计算 得出金属离子的相对含量 螯合物大多都有自己特殊的颜色 所以经常用做定性或定量的分析 如 EBT 铬黑T 使用EDTA作为螯合剂进行定量分析的优点 螯合物的应用 配位数 配合物中直接与中心离子以配位键结合的配位原子总数 Co NH3 6 3 Ni CO 4 Ag NH3 2 Cr NH3 4Cl2 Co en 2 NH3 Cl 2 Fe en 3 Cl3 6 Co3 NH3 N 4 Ni CO C 2 Ag NH3 N 6 Cr3 NH3 Cl N Cl 6 Co3 en NH3 Cl N Cl 6 Fe3 en N 配位数的大小 决定于中心离子和配位体的电荷 体积 电子层结构 也和配合物形成时的浓度和温度有关 配位数与配位体数 对于单齿配体形成的配合物 中心离子的配位数 配体数 对于多齿配体形成的配合物 Fe en 3 Cl3中心离子的配位数 配体数 一个配体中的配位原子数 如果一个配位化合物中 只有一个中心离子的话 那么配位数就是在这个配合物中配位键的数目 多核配合物 含有多个中心原子的配合物 配合物的命名原则 配合物的命名法服从一般无机化合物的命名原则 复杂地方在配合物的内层 外层和内层阴离子在前 阳离子在后 象一般无机物一样命名为 某化某 某酸 某酸某 氢氧化某 不同配体间用 分开 罗马数字 如 四氨合铜 II 配体的命名顺序为 1 先无机配体 后有机配体 先阴离子 后中性分子 2 若配体均为阴离子或中性分子时 可按配位原子元素符号英文字母顺序排列 如 en H2O先H2O后enNH3 H2O先NH3后H2O 复杂配体均加括号 CoCl2 NH3 2 H2O 2 Cl 如 K Ag SCN 2 氯化二氯 二氨 二水合钴 二 硫氰酸根 合银 I 酸钾 命名实例 Co NH3 6 3 Fe en 3 Cl3 K Pt NH3 Cl3 H2 PtCl6 Ag NH3 2 OH Fe CO 5 六氨合钴 配离子 三氯化三 乙二胺 合铁 三氯 氨合铂 酸钾 六氯合铂 酸 氢氧化二氨合银 五羰基合铁 命名实例 Co NH3 5 H2O 2 SO4 3 K Ag SCN 2 Co ONO NH3 5 SO4 H2 SiF6 硫酸五氨 水合钴 二 硫氰酸根 合银 酸钾 硫酸 亚硝酸根 五氨合钴 六氟合硅 酸 写出下列配合物的化学式 六氰合铁 酸钾 K4 Fe CN 6 三硝基 三氨合钴 Co NO2 3 NH3 3 二氯 四硫氰合钴 酸钾 K3 Co SCN 4Cl2 NH4 Cr NCS 4 NH3 2 四 异硫氰酸根 二氨合铬 酸铵 Na2 Fe CN 5NO 五氰 亚硝酰合铁 酸钠 Cu NH3 4 2 Cu2 4NH3 配离子的解离如同弱电解质 称配离子的稳定常数 表示配离子的稳定性 越大 配离子越稳定 配体数相同的配合物之间比较 配位平衡 配合物的解离如同强电解质 Cu NH3 4 SO4 Cu NH3 4 2 SO42 三 配位平衡的移动 我们把前面的实验操作顺序颠倒过来 把CuSO4滴加到氨水中 反应方程式仍然是 CuSO4 2NH3 H2O Cu OH 2 s NH4 2SO4 生成的浅蓝色沉淀 继续加入氨水 则浅蓝色沉淀逐渐溶解成深蓝色溶液 深蓝色溶液 浅蓝色沉淀 由于配合物的生成使沉淀溶解的现象称溶解效应 K KS AgCl K稳 Ag NH3 2 平衡浓度 mol kg 1 6 0 2xxx x2 6 0 2x 2 x 0 243 m 0 243 143 35 1kg 34 83g 答 1 0kg6mol kg 1氨水可溶解34 83g 例题 求在6 0mol kg 1氨水中可溶解多少AgCl 解 多相离子平衡 掌握 非电解质稀溶液的依数性 蒸汽压下降 沸点升高 凝固点降低 渗透压 酸碱质子理论 一元酸碱的解离平衡和溶液pH值的计算 缓冲溶液的