第七章配位反应

1、 配配 位位 反反 应应 第七章第七章1掌握配合物的定义及命名；配合物价键理论的应用；掌握配合物的定义及命名；配合物价键理论的应用； 配合物的稳定常数；配合物离解平衡的移动；杂化配合物的稳定常数；配合物离解平衡的移动；杂化 轨道理论在配合物中的应用；螯合物的概念和螯合轨道理论在配合物中的应用；螯合物的概念和螯合 效应效应 。2熟悉配合物的组成；配合物价键理论的主要论点。熟悉配合物的组成；配合物价键理论的主要论点。3了解单基和多基配合物。了解单基和多基配合物。本章教学要求本章教学要求重点内容：配合物的价键理论；配位平衡重点内容：配合物的价键理论；配位平衡7.1 配位化合物的基本概念配位化合物的基

2、本概念 7.2 配位化合物的价键理论配位化合物的价键理论 7.3 配位化合物的离解配位化合物的离解本章主要内容本章主要内容7.4 螯合物螯合物7.1 配位化合物的基本概念配位化合物的基本概念7.1.1 配位化合物的定义配位化合物的定义 世界上记载最早的配位化世界上记载最早的配位化合物是亚铁氰化铁（俗称普鲁合物是亚铁氰化铁（俗称普鲁士蓝，又称柏林蓝，贡蓝，铁士蓝，又称柏林蓝，贡蓝，铁蓝，中国蓝蓝，中国蓝 ），分子式为：），分子式为：Fe4Fe(CN)63，是普鲁士人狄，是普鲁士人狄斯巴赫在制造染料时得到的斯巴赫在制造染料时得到的。Cu(OH)2沉淀沉淀Cu(NH3)4SO4溶液溶液CuSO4溶液

3、溶液Cu(NH3)4SO4溶液溶液Cu(OH)2沉淀沉淀CuSO4溶液溶液NH3H2ONH3 H2O 带正电荷的配合单元与相反电荷的离子组成的化合物带正电荷的配合单元与相反电荷的离子组成的化合物u 配位键配位键 含有配位键，在水溶液中不能完全解离为简单组成的部分含有配位键，在水溶液中不能完全解离为简单组成的部分双方共用的电子对由一方单独提供的共价键双方共用的电子对由一方单独提供的共价键u 配合单元配合单元 u 配位化合物配位化合物 7.1.2 配合物的组成配合物的组成内界：内界：具有复杂结构单元的配离子，具有复杂结构单元的配离子，；外界：外界：其它的部分其它的部分配合物的内界和外界常以离子键相

4、结合。配合物的内界和外界常以离子键相结合。 配合物由内界和外界两部分组成配合物由内界和外界两部分组成 Co (NH3) 6 Cl3中心离子中心离子配体配体配位数配位数内界内界配合物配合物外界外界 u 中心离子（原子）中心离子（原子）配合物中带配合物中带正电荷的离子正电荷的离子 组成中心离子的元素种类组成中心离子的元素种类:u 能充当中心离子的元素几乎遍及元素周期表的各个区能充当中心离子的元素几乎遍及元素周期表的各个区 域，但常见的是金属离子，特别是一些过渡金属离子域，但常见的是金属离子，特别是一些过渡金属离子 。u 某些非金属元素：例如某些非金属元素：例如:B、Si等，形成等，形成 BF4-、

5、SiF62-u 某些中性原子也能作中心原子，如某些中性原子也能作中心原子，如 Ni（CO)4、 Fe(CO)5特征：具有空轨道特征：具有空轨道Cu(NH3)4SO4K4Fe(CN)6中心离子中心离子中心离子中心离子u 配位体（配体）配位体（配体）在配合物中与中心离子配位的分子或阴离子在配合物中与中心离子配位的分子或阴离子特征：能提供孤对电子特征：能提供孤对电子Cu(NH3)4SO4K4Fe(CN)6配位体配位体配位体配位体 配位体中能提供孤电子对与中心离配位体中能提供孤电子对与中心离子直接结合的原子子直接结合的原子u 配位原子配位原子Cu(NH3)4SO4K4Fe(CN)6配位原子配位原子配位

6、原子配位原子 一个配体中只有一个配体中只有一个配位原子一个配位原子。例如：例如：NH3，OH-，X-，SCN- 单齿配体单齿配体 多齿配体多齿配体 一个配体中有一个配体中有两两个或两个以上的配个或两个以上的配位原子位原子。例如：乙二胺（例如：乙二胺（en） H2N-CH2-CH2-NH2 配配 位位 体体u 配位数配位数 直接与中心离子结合的配位原子的总数直接与中心离子结合的配位原子的总数目前已知中心离子的配位数有目前已知中心离子的配位数有114，最常见的配位数为，最常见的配位数为6和和4。单齿配体形成的配合物：单齿配体形成的配合物： 中心离子的配位数中心离子的配位数 配体的数目配体的数目多齿

7、配体形成的配合物：多齿配体形成的配合物： 中心离子的配位数中心离子的配位数 配体的数目配体的数目 配位原子数配位原子数 配位数配位数例如：例如：Cu(en)2 2+中中en是双齿配体，即每是双齿配体，即每1个乙二胺分子中有个乙二胺分子中有2 个个N原子与原子与Cu 2+配位，因此，配位，因此，Cu 2+的配位数是的配位数是4而不是而不是27.1.3 配位化合物的命名配位化合物的命名u 配离子配离子 配离子中配位体的名称放在中心离子名称之配离子中配位体的名称放在中心离子名称之前，用前，用“合合”字将二者联系在一起。配位体的数字将二者联系在一起。配位体的数目用一、二、三等数字表示，如果中心离子有不

8、目用一、二、三等数字表示，如果中心离子有不同的氧化数，可在该元素名称后加一括号，用罗同的氧化数，可在该元素名称后加一括号，用罗马数字表示它的氧化数。马数字表示它的氧化数。Cu(NH3)42+ 四氨合铜（四氨合铜（）离子离子Fe(CN)63+ 六氰合铁（六氰合铁（）离子离子Cr(en)33+ 三乙二胺合铬（三乙二胺合铬（ ）离子离子u 含配阴离子的配合物含配阴离子的配合物 命名次序为命名次序为（1）配体）配体;（2）中心离子）中心离子;（3）外界的金属离子。）外界的金属离子。 在中心离子和外界离子的名称之间加一在中心离子和外界离子的名称之间加一“酸酸”字。字。K2 PtCl6 六氯合铂（六氯合铂

9、（）酸钾酸钾Ca2 Fe(CN)6 六氰合铁（六氰合铁（）酸钙酸钙H2 PtCl6 六氯合铂（六氯合铂（）酸酸u 含配阳离子的配合物含配阳离子的配合物 命名次序为命名次序为（1）外界阴离子）外界阴离子;（2）配体）配体;（3）中心离子。）中心离子。 Cu(NH3)4 SO4 硫酸四氨合铜（硫酸四氨合铜（） Ag(NH3)2 OH 氢氧化二氨合银氢氧化二氨合银 Co(NH3)6 Cl3 三氯化六氨合钴（三氯化六氨合钴（）u 配位体的次序配位体的次序 如果在同一配合物中的配体不止一种时，按下列顺序命名如果在同一配合物中的配体不止一种时，按下列顺序命名（1）无机配体在前，有机配体在后；）无机配体在前

10、，有机配体在后；（2）离子在前，分子在后；）离子在前，分子在后；（3）同类配体的名称。按配位原子元素符号的拉丁字母顺序）同类配体的名称。按配位原子元素符号的拉丁字母顺序 排列；排列；（4）同类配体若配位原子相同，则将原子数少的配体排前面；）同类配体若配位原子相同，则将原子数少的配体排前面；（5）配位原子相同，配体中的原子数目也相同时，按照在结）配位原子相同，配体中的原子数目也相同时，按照在结 构式中与配位原子相连的原子的元素符号的字母顺序排列构式中与配位原子相连的原子的元素符号的字母顺序排列u 没有外界的配合物没有外界的配合物 中心原子的氧化数可不必标出中心原子的氧化数可不必标出有些配合物有习

11、惯上的名称，有些配合物有习惯上的名称，如如K4Fe(CN)6，又称亚铁氰化钾，俗名黄血盐又称亚铁氰化钾，俗名黄血盐 Ni(CO)4 四羰基合镍四羰基合镍 Pt(NH3)2 Cl2 二氯二氯二氨合铂二氨合铂7.2 配位化合物的价键理论配位化合物的价键理论7.2.1 价键理论的基本要点价键理论的基本要点 中心原子中心原子(M)有空轨道，配位体有空轨道，配位体(L)有孤对电子，有孤对电子， 形成形成配位键配位键 ML 中心原子的价电子轨道必须进行杂化中心原子的价电子轨道必须进行杂化 杂化方式与空间构型有关杂化方式与空间构型有关中心原子必须具有空轨道；配体能提供孤电子对中心原子必须具有空轨道；配体能提

12、供孤电子对形成配位键的条件形成配位键的条件 3s3p3dAl3s3p3dAl3+sp3d2杂化杂化F- F- F- F- F- F-AlF63- 杂化轨道的数目和类型，可以较好的说明杂化轨道的数目和类型，可以较好的说明配离子的空间构型和中心原子的配位数。配离子的空间构型和中心原子的配位数。6.2.2 配合物杂化轨道的空间构型配合物杂化轨道的空间构型u 配位数为配位数为2 氧化数为氧化数为+1的中心原子通常形成配位数为的中心原子通常形成配位数为2的配离子，如的配离子，如Ag(NH3)2+。Ag+4d5s5p Ag(NH3)2+sp杂化轨道杂化轨道一般，配位数为一般，配位数为2 2的配离子的空间构

13、型为直线型的配离子的空间构型为直线型u 配位数为配位数为4 氧化数为氧化数为+2的中心原子通常形成的中心原子通常形成配位数为配位数为4的配离子，成键方式主要的配离子，成键方式主要有两种：有两种：sp3杂化轨道成键，空间构杂化轨道成键，空间构型为型为四面体四面体；dsp2杂化轨道成键，空杂化轨道成键，空间构型为间构型为平面正方形平面正方形。3d4s4pNi2+3d4s4pNisp3杂化轨道杂化轨道 NiCl42-结果：结果： NiCl42-形成之前和之后形成之前和之后, 中心原子的中心原子的d电子排布电子排布没有变化，配位原子的孤对电子填在由外层轨道杂化而没有变化，配位原子的孤对电子填在由外层轨

14、道杂化而得的杂化轨道上。得的杂化轨道上。NiCl42-3d4s4pNi2+3d4s4pNi Ni(CN)42-dsp2杂化轨道杂化轨道结果：结果：Ni(CN)42-形成之前和之后形成之前和之后, 中心原子的中心原子的d电子排电子排布发生了变化，原来由单电子占据、后来腾空了的布发生了变化，原来由单电子占据、后来腾空了的(n-1)d轨道参与了杂化。轨道参与了杂化。Ni(CN)42-u 配位数为配位数为6 配位数为配位数为6的配离子的成键方式主要的配离子的成键方式主要有两种有两种: (一）是由中心原子提供外层的一）是由中心原子提供外层的ns、np、nd 轨道组成的轨道组成的sp3d2杂化轨道成键杂化

15、轨道成键;（二）由中心原子提供次外层的（二）由中心原子提供次外层的(n-1)d和和外层的外层的ns、np轨道组成的轨道组成的d2sp3杂化轨道杂化轨道成键，空间构型均为成键，空间构型均为正八面体正八面体。未成对电子数少的配合物为低自旋配合物未成对电子数少的配合物为低自旋配合物 Fe(CN)64-3d 4s 4p 4d Fe(CN)64-d2sp3杂化轨道杂化轨道3d 4s 4p 4d Fe2+3d 4s 4p 4d Fe未成对电子数未成对电子数多多的配合物为的配合物为高自旋高自旋配合物配合物3d 4s 4p 4d3d 4s 4p 4dsp3d2杂化轨道杂化轨道 Fe2+ Fe(H2O)62+3

16、d 4s 4p 4d FeFe(H2O)62+7.2.3 外轨型和内轨型配合物外轨型和内轨型配合物u 外轨型配合物外轨型配合物 中心离子用中心离子用外层空轨道外层空轨道接纳配体的孤对电子而形成接纳配体的孤对电子而形成sp，sp2，sp3或或sp3d2等杂化轨道的配离子叫做等杂化轨道的配离子叫做外轨型配离子外轨型配离子；它们的配合物叫做它们的配合物叫做外轨型配合物外轨型配合物。例如：例如：Ni(NH3)42+ ，sp3杂化杂化sp3杂化轨道杂化轨道Ni(NH3)42+3d 4s 4pu 内轨型配合物内轨型配合物 中心离子用部分中心离子用部分内层空轨道内层空轨道接纳配体的孤对电子而形接纳配体的孤对

17、电子而形成成dsp2，d2sp3等内层杂化轨道的配离子叫做等内层杂化轨道的配离子叫做内轨型配离子内轨型配离子；它们的配合物叫做它们的配合物叫做内轨型配合物内轨型配合物。dsp2杂化轨道杂化轨道Ni(CN)42-3d 4s 4p例如：例如：Ni(CN)42+ ，dsp2杂化杂化u 外、内轨型配合物的差别外、内轨型配合物的差别 配位键的键能：配位键的键能：内轨型内轨型 外轨型外轨型配合物的稳定性：配合物的稳定性：内轨型内轨型 外轨型外轨型稳定常数：稳定常数： 内轨型内轨型 外轨型外轨型 u 外、内轨型配合物的判别外、内轨型配合物的判别 一般根据物质的磁矩来确定一般根据物质的磁矩来确定 n( n+2

18、) 式中式中 为磁矩，为磁矩，n 为未成对电子数。为未成对电子数。中心原子的电子结构不发生改变，中心原子的电子结构不发生改变，未成对电子数多，未成对电子数多， 较大较大。 中心原子的电子结构发生了重排，中心原子的电子结构发生了重排，未成对电子数减少，未成对电子数减少， 较小较小。外轨型配合物：外轨型配合物：内轨型配合物：内轨型配合物：u 配合物的磁性配合物的磁性磁磁 性：物质在磁场中表现出来的性质性：物质在磁场中表现出来的性质.顺磁性：被磁场吸引顺磁性：被磁场吸引 n 0 , 0，如，如O2, NO, NO2反磁性：被磁场排斥反磁性：被磁场排斥 n =0 , = 0铁磁性：被磁场强烈吸引。如铁

19、磁性：被磁场强烈吸引。如Fe，Co，Ni 配合物磁性的测定是判断配合物磁性的测定是判断配合物结构的一个重要手段。配合物结构的一个重要手段。 配位数配位数空间构型空间构型杂化轨道类型杂化轨道类型实例实例2直线形直线形sp Ag(NH3)2 +, Ag(CN)2 3平面三角形平面三角形sp2Cu(CN)32 , HgI3 4四面体四面体sp3Zn(NH3)42+ , Cd(CN)42 四方形四方形dsp2Ni(CN)42 5三角双锥三角双锥dsp3、d3spCuCl53 , Fe(CO)5四方锥四方锥d4s 、d2sp2TiF52 , SbF52 6八面体八面体sp3d2、d2sp3FeF63 ,

20、 Fe (CN)63 三方棱柱三方棱柱d4sp V(H2O)63+杂化轨道类型与配离子空间构型的关系杂化轨道类型与配离子空间构型的关系 试画出试画出BeF42或或Be(H2O) 42+的结构的结构Be2+1s2s2psp3杂化轨道杂化轨道1s F- F- F- F- H2O H2O H2O H2O BeX42-7.3 配位化合物的离解平衡配位化合物的离解平衡7.3.1 配合物的稳定常数配合物的稳定常数33 2Ag2NHAg(NH ) 3 223() Ag NHKAgNH稳u 稳定常数（形成常数）稳定常数（形成常数） K稳稳越大，表明配离子生成的倾向越大，越不容易离解，越大，表明配离子生成的倾向

21、越大，越不容易离解，即配离子越稳定。即配离子越稳定。形成常数形成常数1KK稳不稳3 23Ag(NH )Ag2NH 233 2() AgNHKAg NH不稳u 不稳定常数不稳定常数K不稳不稳越大，表明配离子越容易离解，即配离子越不稳定。越大，表明配离子越容易离解，即配离子越不稳定。不稳定常数不稳定常数u 逐级稳定常数逐级稳定常数2223331232223 2333 222332223 33 233 3323 23Cu(NH ) CuNHCu(NH )KCuNH Cu(NH ) Cu(NH )NHCu(NH )KCu(NH ) NH Cu(NH ) Cu(NH )NHCu(NH )KCu(NH )

22、 NH C 2223 43 333 4423 33Cu(NH ) u(NH )NHCu(NH )KCu(NH ) NH K1、K2、K3、K4分别为各级配离子的逐级稳定常数分别为各级配离子的逐级稳定常数 K=K1K2K3K4 累积形成常数累积形成常数()表示配位实体的形成平衡，表示同表示配位实体的形成平衡，表示同一平衡体系时形成常数、逐级形成常数和累积形成常数一平衡体系时形成常数、逐级形成常数和累积形成常数之间具有一定的关系之间具有一定的关系: : u 累积形成常数累积形成常数112123123123nnKK KK K KK K KK7.3.2 稳定常数的应用稳定常数的应用u 判断配位反应进行

23、的方向判断配位反应进行的方向例例1：往：往Ag(NH3)2+溶液中加入溶液中加入KCN溶液后，下列反应能否进行溶液后，下列反应能否进行 Ag(NH3)2+2CN-Ag(CN) 2 - +2NH3 已知已知K稳稳Ag(NH3)2+=1.7107 ， K稳稳Ag(CN)2-=1.01021 解题思路：此平衡为两个配合平衡产生的一个复合平衡，要看此解题思路：此平衡为两个配合平衡产生的一个复合平衡，要看此 平衡的平衡常数的相对大小来判断反应能否进行。平衡的平衡常数的相对大小来判断反应能否进行。1K反应向正方向进行反应向正方向进行23 2221()232732()() 1.0 10() 1.7 10Ag

24、 CNAg NHKAg CNNHAgKKAg NHCNAg解：解：u 计算配离子溶液中有关离子的浓度计算配离子溶液中有关离子的浓度例例2 将将10ml 0.02mol/L CuSO4溶液加到溶液加到10ml 1.08mol/L NH3中，中， 求混合溶液中求混合溶液中Cu2+的浓度。的浓度。 已知已知K稳稳Cu(NH3)4+=1.69101311430.010.54CuSOmol LNHmol L 即 ；223344() CuNHCu NH解：溶液混合后，浓度均为初始浓度的一半。解：溶液混合后，浓度均为初始浓度的一半。 213342443151()0.0101.69 10(0.540.04)9

25、.40 10Cu NHKCuNHxxmol L稳假设平衡时假设平衡时2Cuxu 讨论难溶盐生成或其溶解的可能性讨论难溶盐生成或其溶解的可能性 例例3 100ml 1mol/L NH3中能溶解固体中能溶解固体AgBr多少克？多少克？ 已知，已知，AgBr的的Ksp=7.710-13，K稳稳Ag(NH3)2+=1.7107解题思路：首先求出此复合平衡的平衡常数，再根据一般的平衡解题思路：首先求出此复合平衡的平衡常数，再根据一般的平衡计算求得平衡时的各物质的浓度，然后再推出沉淀溶解的量即可计算求得平衡时的各物质的浓度，然后再推出沉淀溶解的量即可解：解： AgBr+2NH3Ag(NH3)2+ +Br-

26、 设该反应的平衡常数为设该反应的平衡常数为K ，该反应由下列两个反应组成该反应由下列两个反应组成 1sp3 233 2223AgBr(s)AgBrKKAg Br Ag(NH ) Ag2NHAg(NH )KKAg NH 稳稳() .2 713321235Ag NHBrAgKK K1 7107 710NHAg1 31 10() ,.() 323252Ag NHxBrxNH12xx1 31 1012x()-3-1小， 离子很少x11-2x1x=3. 62 10 m olL32KAgBrAg NH离解出的离解出的溶解的溶解的AgBr的质量为：的质量为：3.6210-30.1188=0.068g例例4

27、计算计算Ag(NH3)2+e=Ag+2NH3体系的标准电位体系的标准电位已知，已知， 0(Ag+/Ag)=0.80V，K稳稳Ag(NH3)2+=1.7107.解：解： Ag+2NH3= Ag(NH3)2+() .732238Ag NH1K1 710AgNHAgAg5 9 10.lg.lg( .). 080 800 0592Ag0 800 0595 9 100 37Vu 计算金属与其配离子间的计算金属与其配离子间的 值值07.4 螯合物（内配合物）螯合物（内配合物）7.4.1 螯合物的形成螯合物的形成2NH2CH2CH2NH2 + Cu2+ =CH2H2N NH2CH2CH2H2N NH2CH2

28、Cu2+H2N CH2 C OHO2+ Cu2+O C O O C OH2C H2N NH2 CH2Cu=+ 2H+ 多齿配位体和中心原子形成的具有环状结构的配合物多齿配位体和中心原子形成的具有环状结构的配合物 u 螯合物的定义螯合物的定义 u 螯合效应螯合效应 螯合物与具有相同数目配位原子的一般配合物相比，螯合物与具有相同数目配位原子的一般配合物相比，具有特殊的稳定性，这种由于环状结构的形成而使螯合物具有特殊的稳定性，这种由于环状结构的形成而使螯合物具有稳定性增大的现象。具有稳定性增大的现象。 螯合物的稳定性和环的大小和环的多少有关，一般而螯合物的稳定性和环的大小和环的多少有关，一般而言，五

29、元环最稳定，六元环次之；一个配体与中心原子形言，五元环最稳定，六元环次之；一个配体与中心原子形成的五元环的数目越多，螯合物越稳定。成的五元环的数目越多，螯合物越稳定。u 螯合物的稳定性螯合物的稳定性 能与中心原子行成螯合物的多基配体，能与中心原子行成螯合物的多基配体，如乙二胺、乙二胺四乙酸如乙二胺、乙二胺四乙酸u 两个配位原子之间必须相隔两个或两个以上的其两个配位原子之间必须相隔两个或两个以上的其 他原子，形成的环为五或六时，配合物相对稳定他原子，形成的环为五或六时，配合物相对稳定u 一个配位体分子或原子只能结合一个中心原子或一个配位体分子或原子只能结合一个中心原子或 离子离子u 螯合剂的定义

30、螯合剂的定义 7.4.2 螯合剂螯合剂u 螯合剂的种类螯合剂的种类 这类螯合剂以两个氧原子为键合原子，例如羟基酸、多这类螯合剂以两个氧原子为键合原子，例如羟基酸、多元酸、多元醇、多元酚等。它们通过氧原子元酸、多元醇、多元酚等。它们通过氧原子( (硬碱硬碱) )与金属与金属离子键合，能与硬酸型阳离子形成稳定的螯合物。离子键合，能与硬酸型阳离子形成稳定的螯合物。“OO”型螯合剂型螯合剂OHOH OH31OCCHCHCOAlOCCHCHCO3 OHOHOHOHOH1Al3“NN”型螯合剂型螯合剂 这类螯合剂，如各种有机胺类或含氮杂环化合物这类螯合剂，如各种有机胺类或含氮杂环化合物等，通过氮原子等，通

31、过氮原子(中间碱中间碱)与金属离子相键合，能与中与金属离子相键合，能与中间酸和一部分软酸型的阳离子形成稳定的螯合物。间酸和一部分软酸型的阳离子形成稳定的螯合物。NNFe32+“NO”型螯合剂型螯合剂 这类螯合剂，如氨羧络合剂、这类螯合剂，如氨羧络合剂、羟基喹啉和一些邻羟基偶氮染料等，羟基喹啉和一些邻羟基偶氮染料等，通过氧原子通过氧原子(硬碱硬碱)和氮原子和氮原子(中间碱中间碱)与金属离子相键合，能与许多硬酸、与金属离子相键合，能与许多硬酸、软酸和中间酸的阳离子形成稳定的软酸和中间酸的阳离子形成稳定的螯合物。螯合物。NOAl含硫的螯合剂含硫的螯合剂含硫螯合剂可分为含硫螯合剂可分为“SS型型”、“

32、SO型型”和和“SN型型”等。等。“SS型型”螯合剂：能与软酸和一部分中间酸型阳离子形成螯合剂：能与软酸和一部分中间酸型阳离子形成稳定的螯合物，通常多形成较稳定的四原子环螯合物。稳定的螯合物，通常多形成较稳定的四原子环螯合物。“SO型型”和和“SN型型”螯合剂：能与多种阳离子形成螯合螯合剂：能与多种阳离子形成螯合物，通常形成较稳定的五原子环螯合物。物，通常形成较稳定的五原子环螯合物。7.4.3 乙二胺四乙酸的螯合物乙二胺四乙酸的螯合物乙二胺四乙酸是乙二胺四乙酸是“NO”型螯合剂，简称型螯合剂，简称EDTA，其结构式为：，其结构式为： EDTA在水中溶解度较小，故常用它的二钠盐，也称为在水中溶解

33、度较小，故常用它的二钠盐，也称为 EDTA，其结构式为：，其结构式为： EDTA的分的分子或离子可生成子或离子可生成具有具有5个五元环的个五元环的稳定性很高的螯稳定性很高的螯合物。合物。CaY2-的立体构型的立体构型u 螯合能力强螯合能力强 除碱金属以外，能与几乎所有的金属除碱金属以外，能与几乎所有的金属 离子形成稳定的螯合物。离子形成稳定的螯合物。 EDTA与金属离子配合的特点与金属离子配合的特点u 与金属离子形成的螯合物大多带有电荷，易溶于水。与金属离子形成的螯合物大多带有电荷，易溶于水。u 简单的螯合比简单的螯合比 不论几价的金属离子，它们与不论几价的金属离子，它们与EDTA总总 是是1

34、：1螯合，如：螯合，如： M2+H2Y2-MY2 - +2H + M3+H2Y2-MY - +2H + M4+H2Y2-MY +2H +u EDTA与金属离子螯合可形成与金属离子螯合可形成5个五元环，故生成的螯个五元环，故生成的螯 合物十分稳定。合物十分稳定。7.4.4 生物学中的螯合物示剂生物学中的螯合物示剂 卟啉其中的卟啉其中的8个个R基团都基团都为为H的化合物叫卟吩。它们的化合物叫卟吩。它们都是四齿配位体都是四齿配位体, 配位原子配位原子是是4个个N原子原子(具有孤对电子具有孤对电子的两个的两个N原子和原子和H+解离后留解离后留下孤对电子的两个下孤对电子的两个N原子原子)。 卟卟 啉啉

35、叶绿素是镁的大叶绿素是镁的大环配合物，作为配位环配合物，作为配位体的卟啉环与体的卟啉环与Mg2+离离子的配位是通过子的配位是通过4个个环氮原子实现的。环氮原子实现的。7.5 配位化合物的重要性配位化合物的重要性7.5.1 在工业生产中的应用在工业生产中的应用 贵金属难氧化，从其矿石中提取有困难。但是当有合适的贵金属难氧化，从其矿石中提取有困难。但是当有合适的配合剂存在，例如在配合剂存在，例如在NaCN溶液中，由于溶液中，由于EAu(CN)2-/Au值值比比E(O2/OH-)值小得多，值小得多，Au的还原性增强，容易被的还原性增强，容易被O2氧化，氧化，形成形成Au(CN)2-而溶解。然后用锌粉

36、自溶液中置换出金：而溶解。然后用锌粉自溶液中置换出金：u 湿法冶金湿法冶金 4Au + 8CN- + O2 + 2H2O 4Au(CN)2- + 4OH- 2Au(CN)2- + Zn 2Au+ 2Zn(CN)42-u 设计合成具有特殊功能的分子设计合成具有特殊功能的分子 利用生成配合物后性质上的差异，来分离提纯性质相利用生成配合物后性质上的差异，来分离提纯性质相近的稀有金属。近的稀有金属。u 分离和提纯分离和提纯 Ag与与NH3生成生成Ag(NH3)2离子，减少了离子，减少了Ag浓浓度，使度，使Ag缓慢地在玻璃上析出而得到光亮的镜面。缓慢地在玻璃上析出而得到光亮的镜面。u 制镜制镜 2Ag(

37、NH3)2HCHO3OHHCOO2Ag4NH32H2O7.5.2 在分析化学方面的应用在分析化学方面的应用u 离子鉴定离子鉴定 如，如，K4Fe(CN)6与与Fe3离子生成特征的蓝色离子生成特征的蓝色Fe4Fe(CN)63溶溶液或液或KSCN与与Fe3生成特征血红色溶液鉴定生成特征血红色溶液鉴定Fe3离子：离子：常利用配合物或配离子的特征颜色鉴别某些离子常利用配合物或配离子的特征颜色鉴别某些离子 利用丁二酮肟与利用丁二酮肟与Ni2在氨性溶液中生成鲜红色在氨性溶液中生成鲜红色的螯合物沉淀来鉴定溶液中的的螯合物沉淀来鉴定溶液中的Ni2存在极为灵敏。存在极为灵敏。4Fe33Fe(CN)64Fe4Fe

38、(CN)63（蓝色）（蓝色）Fe3nSCNFe(SCN)n3n（血红色）（血红色）u 离子分离离子分离 如，在含有如，在含有Zn2和和Fe2、Fe3、Al3、Ti4离子的混离子的混 合溶液中，加入合溶液中，加入NH3使使Zn2生成生成Zn(NH3)42配离配离 子溶于水中，而其它离子均以氢氧化物的形式沉子溶于水中，而其它离子均以氢氧化物的形式沉 淀，通过过滤和洗涤，可使淀，通过过滤和洗涤，可使Zn2与这些离子分离。与这些离子分离。Zn24NH3Zn(NH3)42生成配合物使物质溶解度改变达到离子分离的目的生成配合物使物质溶解度改变达到离子分离的目的。u 掩蔽干扰离子掩蔽干扰离子 如，如，Fe3离子的存在会影响比色法测定离子的存在会影响比色法测定Co2，若，若 在溶液中加入掩蔽剂在溶液中加入掩蔽剂NaF，使共存的，使共存的Fe3生成生成 稳定的无色稳定的无色FeF63，从而排除，从而排除Fe3的干扰。的干扰。Fe36FFeF63- 当测定溶液中某种离子的浓度时，干扰离子的消当测定溶液中某种离子的浓度时，干扰离子的消除最有效，简便和常用的方法是加入被称为掩蔽剂的除最