酸碱化学.ppt

第一章酸碱化学 元素在周期表中的酸碱性酸碱质子理论和酸碱概念的相对性3 Lewis酸碱4 软硬酸碱 元素周期表中酸性和碱性元素的分布区域 1 元素在周期表中的酸碱性 第一过渡系金属的氧化态和酸性的关系 2 酸碱概念的相对性醋酸为碱 CH3COOH H2SO4 CH3COOH2 HSO4 醋酸为酸 CH3COOH H2O H3O CH3COO H2SO4为碱 H2SO4 HClO4 H3SO4 ClO4 H2SO4为酸 H2SO4 HNO3 H2NO3 HSO4 硝化反应 溶剂的拉平效应 levelingeffect HI H2O H3O I HBr H2O H3O Br HI和HBr均被拉平为H3O 在水溶液中不能区分HI和HBr的强弱 NH2 H2O NH3 OH CH3 H2O CH4 OH 在水溶液中不能区分NH2 和CH3 的强弱 水中Ka 1的酸 都被水拉平 而pKa 14的共轭碱也被水拉平pKa在0到14不能被拉平之间水的分辨宽度为14液氨中2NH3 NH 2 NH4 pK 33液氨的分辨宽度为33 常用溶剂的分辨宽度 Lewis酸碱 电子酸碱 A B A B酸碱酸碱加合物 BCl3 BF3 PPh3 NH3 RO2 RS2 酸 碱 Lewis酸碱的分子轨道示意图 AlCl3 Lewis酸 作为傅氏烷基化反应的催化剂 HardandSoftAcidsandBases HSAB 用于Lewis酸碱和Br nsted酸碱对Al3 的配位能力F Cl Br I 对Hg2 的配位能力F Cl Br I 亲石元素 CaCO3 Li2CO3 CaF2 TiO2 ZrO2 亲硫元素 As2S3 HgS Cu2S Cd Zn Co Fe Sb Bi 4 软硬酸碱原理 典型的软酸三角形 硬酸 碱金属 碱土金属 轻和高价的金属离子软酸 重过渡金属离子 低价或零价金属硬碱 半径小 不易被极化软碱 半径大 易被极化Cu I Cu II 氧化态增高 硬度加大Fe II Fe III Fe VI K2FeO4 PtF62 NaCo CO 4 Pt P CH3 3 4AlF63 HgI42 硬 软和交界 绿 阳离子和碱结合的稳定常数 配合物基础和配位立体化学 配合物 complexes 的基本观念配体的主要类型配合物的几何构型配合物的异构 isomerism 现象配合物的制备和大环配体配合物典型配合物的制备和表征举例 一 配合物 complexes 的基本观念 MLn金属 metal M Lewis酸 电子对的受体族 456789101112金属 TiVCrMnFeCoNiCuZn n 1 s2nd2d3d4d5d6d7d8d9d10 配体 ligand L Lewis硷 电子对的给体 NH3 CN Cl EDTA配位数 coordinationnumber CN 和配位点Ag NH3 2 CN 2 Zn EDTA 2 CN 6 Cu CN 2 CN 配位数 化学计量比配位数 配体数 二 常见的配体 1 单齿配体 monodentateligands F Cl Br I NH3 NR3 PR3 PPh3 P OR 3 2 多齿配体 polydentateligands 乙二胺 en EDTA 联吡啶 bpy 邻菲咯啉 phen 双酮 双齿配体 乙二胺 en 联吡啶 bpy 1 10 二氮菲 邻菲咯啉 双酮 六齿配体EDTA 四齿配体二水杨醛缩乙二胺合钴Co Salen 多齿配体 EDTA配合物的结构 三 配合物的几何构形 配位数2 D h 配位数3 D3h 配位数4 D4h和Td点群 配位数5 D3h和T4v点群 配位数6 Oh D4h D3h D3d D2h点群 配位数8 D4d四方反棱柱 D2d12面体 配位数2 中心原子的电子组态 d10例如 Cu I Ag I Au I Hg I 直线形 D hCu NH3 2 AgCl2 Au CN 2 HgCl2 Ag NH3 2 HgX2 AgSCN晶体 配位数3 KCu CN 2 配位数4 D4h和Td点群 TdAlF4 d0 SnCl4 d0 TiBr4 d0 FeCl4 d5 ZnCl42 d10 VCl4 d1 FeCl42 d6 NiCl42 d8 D4h Ni CN 4 2 d8 Pt NH3 4 2 d8 Cu NH3 4 2 d9 Ni CN 4 2 d8 和NiCl42 d8 构形为何不同 配位数5 D3h和T4v点群 四方锥 squarepyramid SP C4v三角双锥 trigonalbipyramid TBP D3h Fe CO 5 BiF5 C4v D3h 配位数6 Oh和D3h点群 八面体Oh 三棱柱D3h a b D4h沿四重轴拉长或压扁 c D2h 沿二重轴 d D3d 沿三重轴 配位数8 四方反棱柱D4d 12面体D2d 例 Na3Mo CN 8 8H2O中Mo CN 83 为D4d N n C4H9 3Mo CN 8中Mo CN 83 为D2d 高配