第四章 溶液、离子平衡和胶体 3配位化合物和胶体.ppt

1 Co NH3 6 Cl3 K3 Fe CN 6 中心原子 配体 外界 内界 第四章 4 6配位化合物及配位平衡配位化合物的基本概念一 配位化合物的发现二 配位化合物的定义三 配位化合物的组成内界 中心体 原子或离子 与配位体 以配位键成键外界 与内界电荷平衡的相反离子 2 四 配位化合物的类型1 简单配位化合物单齿配位体与单个中心离子 或原子 所形成的配合物K2 PtCl6 Fe H2O 6 Cl5 Cr H2O 6 Cl3Na AlF6 2 螯合物环状结构由中心离子和多齿配体结合而成的环状配合物螯合效应 EDTA en NH2 CH2 CH2 NH2 的应用 3 3 多核配合物在一个配合物中有2个或2个以上中心离子的配合物 4 其他配合物Fe CO 5 C2H5 MFe CO 5 Re2Cl8 2 五 配位化合物的命名原则是先阴离子后阳离子 先简单后复杂 命名顺序 1 先无机配体 后有机配体cis PtCl2 Ph3P 2 顺 二氯二 三苯基磷 合铂 II 4 2 先列出阴离子 后列出阳离子 中性分子 的名称 K PtCl3NH3 三氯 氨合铂 II 酸钾 3 同类配体 无机或有机类 按配位原子元素符号的英文字母顺序排列 Co NH3 5H2O Cl3三氯化五氨 一水合钴 III 4 同类配体同一配位原子时 将含较少原子数的配体排在前面 Pt NO2 NH3 NH2OH Py Cl氯化硝基 氨 羟氨 吡啶合铂 II 5 5 配位原子相同 配体中所含的原子数目也相同时 按结构式中与配原子相连的原子的元素符号的英文顺序排列 Pt NH2 NO2 NH3 2 氨基 硝基 二氨合铂 II 6 配体化学式相同但配位原子不同 SCN NCS 时 则按配位原子元素符号的字母顺序排列 6 热力学与配位平衡一 配合物的稳定常数 K稳 可以比较同类型配合物的稳定常数Cu NH3 42 Cu2 4NH3K不稳Cu NH3 42 Cu NH3 32 NH3K不稳1Cu NH3 32 Cu NH3 22 NH3K不稳2 K不稳 K不稳1 K不稳2 K不稳3 K不稳4同理 K稳 K稳1 K稳2 K稳3 K稳4 7 二 配合物与其他平衡的关系1 与弱电解质平衡的竞争M L ML OH H MOHHL 当Ka Kb越小 配离子越易解离平衡向生成弱酸 弱碱方向移动 8 例1 Cd NH3 42 2OH Cd OH 2 4NH32 配位平衡与沉淀溶解平衡配合剂与沉淀剂争夺金属离子的能力 K稳越大或Ksp越小 形成配合物的倾向越大沉淀 配合剂配合单元 沉淀剂K竞争常数 K稳 Ksp配合单元 沉淀剂沉淀 配合剂K竞争常数 1 K稳 Ksp 9 Ag Cl AgCl K 1 Ksp 5 56 1011AgCl 2NH3Ag NH3 2 Cl Ag NH3 2 Cl Ag K NH3 2 Ag Ksp AgCl 10 AgCl的浓度为0 10mmol 1 0cm3 0 10mol dm 3解 1 AgCl 2NH3 Ag NH3 2 Cl 始 0 10 x00平衡时 mol dm 3x 0 20 100 10 0 1 0 1 x 0 2 2 Kx 2 4mol dm 3 欲使0 10mmol的AgCl完全溶解生成Ag NH3 2 最少需要1 0cm3氨水的浓度是多少 11 欲使0 10mmol的AgI完全溶解生成Ag NH3 2 最少需要1 0cm3氨水的浓度是多少 改用1 0cm3KCN溶液时 浓度为多少 3 配离子之间的转化和平衡4 氧化还原平衡和配位平衡 12 一 胶体的制备 1 分散法 dispersionmethod 将固体研细至胶体范围内的方法 常用的有研磨法 超声波法和胶溶法 如 研磨法就是用研磨机或胶体磨把粗粒的固体磨细 为防止细小颗粒的聚结变大 研磨时要加入一种稳定剂 如丹宁或明胶等 磨细的颗粒表面吸附了稳定剂后 就不容易聚结了 4 7胶体 13 2 凝聚法 coacervationmethod 使分子或离子聚结成胶体颗粒范围的方法 主要有化学反应法和更换溶剂法 前者包括所有能生成难溶物的反应 例如用水解反应制备Fe OH 3溶胶 后者是利用一种物质在不同溶剂中溶解度的悬殊差别来制备溶胶 例如将硫磺的酒精溶液滴入水中 由于硫磺在水中的溶解度很低 溶质便以较大的颗粒析出 形成硫磺的水溶胶 14 1 光学性质 丁铎尔现象 2 溶胶的性质 2 动力学性质 布朗运动 3 电学性质 电泳和电渗 3 溶胶的稳定性和聚沉 15 1 溶胶的稳定性溶胶的稳定性包括动力稳定性和聚结稳定性两方面 动力稳定性是指溶胶在重力场内 分散质粒子不从分散剂中沉淀下来的现象 其原因是溶胶粒子的布朗运动 聚结稳定性是指溶胶在放置过程中不发生分散质的粒子相互聚结的作用 2 溶胶的聚沉 电解质的聚沉作用溶胶对外加电解质十分敏感 极少量的电解质即可引起溶胶聚沉 溶胶的相互聚沉作用带相反电荷的两种溶胶混合可发生聚沉 加热吸附大多是放热过程 升温有利于解吸 从而降低溶胶的稳定性 同时 提高温度加速溶胶粒子的热运动 增加相互碰撞的机会 有利于溶胶的聚沉 溶胶浓度过大使胶粒的碰撞机会增大 也易发生聚沉 16 电解质的聚沉规律可归纳为 叔采 哈迪 Schuize Hardy 规则 电解质中与溶胶带相反电荷的离子主要起聚沉作用 且聚沉能力随离子电荷的增加而显著增大 同价离子的聚沉能力随水化离子半径增大而减小 例如 碱金属离子对负电性溶胶的聚沉能力为 Cs十 Rb K Na Li十这种顺序称为感胶离子序 lyotropicseries 一般来说 有机离子都有非常强的聚沉能力 在实际化学过程中 有时破坏溶胶是必需的 但有时根据需要还要对溶胶进行保护 保护溶胶的方法很多