上大-无机化学B-第十一章配合物在溶液中的稳定性课件

第十一章配合物在溶液中的稳定性

11-1影响配离子在溶液中稳定性的因素11-2稳定常数的表示方法

11-3配离子平衡浓度的计算、配位平衡的移动

11-4配位物的应用12/24/20224:27PM1第十一章配合物在溶液中的稳定性11-1影响配离子在11-1影响配离子在溶液中稳定性的因素11-1-1中心离子的性质对配离子稳定性的影响一、中心离子在周期表中的位置12/24/20224:27PM211-1影响配离子在溶液中稳定性的因素11-1-1中心离子二、中心离子的半径及电荷的影响相同构型的中心离子形成的配离子的稳定性随离子半径的增加而减小。电子构型相同、离子半径相近的中心离子电荷越高，形成的配合物越稳定。12/24/20224:27PM3二、中心离子的半径及电荷的影响12/16/20223:38配体的碱性越强，表示它亲核能力越强，形成配合物越稳定。11-1-2配体性质对配合物稳定性的影响配体的碱性配体的鳌合效应和大环效应空间位阻鳌合物的稳定性比非鳌合物的稳定性高；五元环、六元环的鳌合物最稳定；鳌合物的鳌环越多越稳定。若配体是大环，则形成的配合物特别稳定。12/24/20224:27PM4配体的碱性越强，表示它亲核能力越强，形成配合物越稳定。111-2稳定常数的表示方法11-2-1配离子的离解平衡实验例子：[Cu(NH3)4]SO4+NaOH→Cu(OH)2无+Na2S→CuS↓(黑)[Cu2+][OH-]2<Ksp(=2.2×10-20)[Cu2+][S2-]>Ksp(=6.3×10-36)

离解[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3配合[Ag(NH3)2]+[Ag(CN)2]-[Co(NH3)6]3+[Co(NH3)6]2+K不稳10-7.0510-21.210-35.210-5.11稳定性<<12/24/20224:27PM511-2稳定常数的表示方法11-2-1配离子的离解平衡[11-2-2配离子的稳定常数例：Cu2++4NH3Cu(NH3)4]2+12/24/20224:27PM611-2-2配离子的稳定常数例：Cu2++4NH3逐级稳定常数12/24/20224:27PM7逐级稳定常数12/16/20223:38PM711-3配离子平衡浓度的计算、

配位平衡的移动11-3-1判断配合反应进行的程度和方向11-3-2计算配合物溶液中有关离子的浓度11-3-3配离子与沉淀间的转化11-3-4利用K稳值计算有关电对的电极电势12/24/20224:27PM811-3配离子平衡浓度的计算、

配位平衡11-3-1判断配合反应进行的程度和方向例1.配合反应问题：该配合反应向那一个方向进行？解决方法：可以根据配合物[Ag(NH3)2]+和[Ag(CN)2]-的稳定常数（K稳），求出上述反应的平衡常数来判断。=1014.15=1.1×1014结论：∵Ko很大，∴反应正向进行。一般而言，由较不稳定的配离子转化成较稳定的配离子是很容易进行的。12/24/20224:27PM911-3-1判断配合反应进行的程度和方向例1.配合反应问第三，将平衡时的各离子浓度代入平衡常数表达式中。第二，写出有关反应方程式，把平衡时的浓度表示出来。首先，找出初始浓度。例2计算溶液中与1.0×10-3mol·L-1[Cu(NH3)4]2+和1.0mol·L-1NH3处于平衡状态的游离Cu2+浓度。已知：K稳=2.09×1013解：11-3-2计算配合物溶液中有关离子的浓度平衡x1.01.0×10-3Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+12/24/20224:27PM10第三，将平衡时的各离子浓度代入平衡常数表达式中。第二，写出有第二，写出有关反应方程式，把平衡时的浓度表示出来。配合前0.021.0配合时几乎全部2×0.020.02平衡x1-0.04+2x

0.02-x第三，将平衡时的各离子浓度代入平衡常数表达式中。首先，找出初始浓度。例3.在1mL,0.04mol·L-1AgNO3溶液中，加入1mL,2mol·L-1NH3·H2O溶液，计算平衡后溶液中的Ag+离子浓度是多少？解：AgNO31mL,0.04mol·L-1

NH3·H2O1mL,2mol·L-1

混合0.02mol·L-1

1mol·L-1

12/24/20224:27PM11第二，写出有关反应方程式，把平衡时的浓度表示出来。配合前找出体系中阳离子和阴离子的浓度11-3-3配离子与沉淀之间的转化例4在1L含有1.0×10-3mol·L-1[Cu(NH3)4]2+和1.0mol·L-1NH3溶液中加入0.001molNaOH,有无Cu(OH)2沉淀生成？若加入0.001molNa2S,有无CuS沉淀生成？(已知：Ksp,Cu(OH)2=2.2×10-20,Ksp,CuS=6.3×10-36)解：（1）[Cu2+]=4.8×10-17mol·L-1[OH-]=[NaOH]=0.001mol·L-1∵[Cu2+]×[OH-]2=4.8×10-17×0.0012

=4.8×10-23<Ksp,Cu(OH)2∴无Cu(OH)2沉淀生成（2）[S2-]=[Na2S]=0.001mol·L-1[Cu2+]×[S2-]=4.8×10-17×0.001=4.8×10-20>Ksp,CuS∴有CuS沉淀生成12/24/20224:27PM12找出体系中阳离子和阴离子的浓度11-3-3配离子与沉淀之间C·M·V例5100mL,1.0mol·L-1NH3能溶解多少克AgBr.已知：Ksp,AgBr=5.0×10-13,MAgBr=188g·mol-1

解：首先，写出溶解反应方程式设能溶解AgBrxmol·L-1平衡x1-2xxx=K稳·Kspx=2.4×10-3mol·L-1=2.4×10-3×188×0.1=0.044(g)C(mol·L-1

)·M(g·mol-1)·V(L)=1.12×107×5.0×10-13能溶解，WAgBr=12/24/20224:27PM13C·M·V例5100mL,1.0mol·L-111-3-4利用K稳值计算有关电对的电极电势例6涉及电对：

解:将它们组成原电池，平衡时，电动势为零。12/24/20224:27PM1411-3-4利用K稳值计算有关电对的电极电势例6涉及电11-3-5配位平衡的移动一、配离子的破坏Cu(NH3)4++S2-==CuS↓+4NH3Cu(NH3)4+

==Cu2++4NH3配位平衡破坏Na2S==S2-+2Na+↓CuS沉淀平衡取代[Fe(C2O4)3]3-+6H+==Fe3++3H2C2O4结论：配离子的破坏条件，其它化学平衡取代配位平衡12/24/20224:27PM1511-3-5配位平衡的移动一、配离子的破坏[Fe(C2二、配离子的生成欲使配离子生成，必须使用某种配合剂，使它和金属离子结合，从而生成配离子。

AgCl(s)+2NH3==[Ag(NH3)2++Cl-AgCl(s)==Ag++Cl-沉淀平衡破坏

2NH3↓[Ag(NH3)2+配位平衡取代结论：配离子生成条件，配位平衡取代其它化学平衡12/24/20224:27PM16二、配离子的生成12/16/20223:38PM16沉淀平衡、配合平衡之间的转化12/24/20224:27PM17沉淀平衡、配合平衡之间的转化12/16/20223:3811-4配位物的应用11-4-1分化中的应用1.离子的鉴定某种配位剂若能和金属离子形成特征颜色的配合物，便可用于该离子的特征鉴定。例：深蓝nn:1-6血红色蓝色12/24/20224:27PM1811-4配位物的应用11-4-1分化中的应用例：深蓝nn2.离子的分离利用形成易溶配合物使沉淀溶解，从而达到离子分离的目的3.掩蔽某些离子对其它离子的干扰作用例：Fe3+FeF63-[FeF6]3-无色Co2+Co2+[Co(NCS)4]2-宝蓝色NaFSCN-12/24/20224:27PM192.离子的分离3.掩蔽某些离子对其它离子的干扰作用例11-4-2冶金中的应用－湿法冶金一、提炼金属(1)4Au+8CN-+2H2O+O2=4[Au(CN)2]-+4OH-(2)2[Au(CN)2]-+Zn=2Au+[Zn(CN)4]2-二、分离金属例：铝矾土制取Al2O3，要分离杂质Fe3+Al2O3[Al(OH)4]-Fe3+Fe(OH)3↓OH-12/24/20224:27PM2011-4-2冶金中的应用－湿法冶金一、提炼金属(1)在电镀工业中的应用在生物化学中的应用在电镀时必须控制电镀液中的金属离子以很小的浓度在作为阴极的金属制件上不断的放电沉积，才能得到均匀、致密、光亮的金属镀层。

血红素血红蛋白·H2O+O2==血红蛋白·O2+H2O

蓝色

鲜红色12/24/20224:27PM21在电镀工业中的应用在电镀时必须控制电镀液中的金属离子以很小的谢谢12/24/20224:27PM22谢谢12/16/20223:39PM2212/24/20224:27PM2312/16/20223:39PM23第十一章配合物在溶液中的稳定性

11-1影响配离子在溶液中稳定性的因素11-2稳定常数的表示方法

11-3配离子平衡浓度的计算、配位平衡的移动

11-4配位物的应用12/24/20224:27PM24第十一章配合物在溶液中的稳定性11-1影响配离子在11-1影响配离子在溶液中稳定性的因素11-1-1中心离子的性质对配离子稳定性的影响一、中心离子在周期表中的位置12/24/20224:27PM2511-1影响配离子在溶液中稳定性的因素11-1-1中心离子二、中心离子的半径及电荷的影响相同构型的中心离子形成的配离子的稳定性随离子半径的增加而减小。电子构型相同、离子半径相近的中心离子电荷越高，形成的配合物越稳定。12/24/20224:27PM26二、中心离子的半径及电荷的影响12/16/20223:38配体的碱性越强，表示它亲核能力越强，形成配合物越稳定。11-1-2配体性质对配合物稳定性的影响配体的碱性配体的鳌合效应和大环效应空间位阻鳌合物的稳定性比非鳌合物的稳定性高；五元环、六元环的鳌合物最稳定；鳌合物的鳌环越多越稳定。若配体是大环，则形成的配合物特别稳定。12/24/20224:27PM27配体的碱性越强，表示它亲核能力越强，形成配合物越稳定。111-2稳定常数的表示方法11-2-1配离子的离解平衡实验例子：[Cu(NH3)4]SO4+NaOH→Cu(OH)2无+Na2S→CuS↓(黑)[Cu2+][OH-]2<Ksp(=2.2×10-20)[Cu2+][S2-]>Ksp(=6.3×10-36)

离解[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3配合[Ag(NH3)2]+[Ag(CN)2]-[Co(NH3)6]3+[Co(NH3)6]2+K不稳10-7.0510-21.210-35.210-5.11稳定性<<12/24/20224:27PM2811-2稳定常数的表示方法11-2-1配离子的离解平衡[11-2-2配离子的稳定常数例：Cu2++4NH3Cu(NH3)4]2+12/24/20224:27PM2911-2-2配离子的稳定常数例：Cu2++4NH3逐级稳定常数12/24/20224:27PM30逐级稳定常数12/16/20223:38PM711-3配离子平衡浓度的计算、

配位平衡的移动11-3-1判断配合反应进行的程度和方向11-3-2计算配合物溶液中有关离子的浓度11-3-3配离子与沉淀间的转化11-3-4利用K稳值计算有关电对的电极电势12/24/20224:27PM3111-3配离子平衡浓度的计算、

配位平衡11-3-1判断配合反应进行的程度和方向例1.配合反应问题：该配合反应向那一个方向进行？解决方法：可以根据配合物[Ag(NH3)2]+和[Ag(CN)2]-的稳定常数（K稳），求出上述反应的平衡常数来判断。=1014.15=1.1×1014结论：∵Ko很大，∴反应正向进行。一般而言，由较不稳定的配离子转化成较稳定的配离子是很容易进行的。12/24/20224:27PM3211-3-1判断配合反应进行的程度和方向例1.配合反应问第三，将平衡时的各离子浓度代入平衡常数表达式中。第二，写出有关反应方程式，把平衡时的浓度表示出来。首先，找出初始浓度。例2计算溶液中与1.0×10-3mol·L-1[Cu(NH3)4]2+和1.0mol·L-1NH3处于平衡状态的游离Cu2+浓度。已知：K稳=2.09×1013解：11-3-2计算配合物溶液中有关离子的浓度平衡x1.01.0×10-3Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+12/24/20224:27PM33第三，将平衡时的各离子浓度代入平衡常数表达式中。第二，写出有第二，写出有关反应方程式，把平衡时的浓度表示出来。配合前0.021.0配合时几乎全部2×0.020.02平衡x1-0.04+2x

0.02-x第三，将平衡时的各离子浓度代入平衡常数表达式中。首先，找出初始浓度。例3.在1mL,0.04mol·L-1AgNO3溶液中，加入1mL,2mol·L-1NH3·H2O溶液，计算平衡后溶液中的Ag+离子浓度是多少？解：AgNO31mL,0.04mol·L-1

NH3·H2O1mL,2mol·L-1

混合0.02mol·L-1

1mol·L-1

12/24/20224:27PM34第二，写出有关反应方程式，把平衡时的浓度表示出来。配合前找出体系中阳离子和阴离子的浓度11-3-3配离子与沉淀之间的转化例4在1L含有1.0×10-3mol·L-1[Cu(NH3)4]2+和1.0mol·L-1NH3溶液中加入0.001molNaOH,有无Cu(OH)2沉淀生成？若加入0.001molNa2S,有无CuS沉淀生成？(已知：Ksp,Cu(OH)2=2.2×10-20,Ksp,CuS=6.3×10-36)解：（1）[Cu2+]=4.8×10-17mol·L-1[OH-]=[NaOH]=0.001mol·L-1∵[Cu2+]×[OH-]2=4.8×10-17×0.0012

=4.8×10-23<Ksp,Cu(OH)2∴无Cu(OH)2沉淀生成（2）[S2-]=[Na2S]=0.001mol·L-1[Cu2+]×[S2-]=4.8×10-17×0.001=4.8×10-20>Ksp,CuS∴有CuS沉淀生成12/24/20224:27PM35找出体系中阳离子和阴离子的浓度11-3-3配离子与沉淀之间C·M·V例5100mL,1.0mol·L-1NH3能溶解多少克AgBr.已知：Ksp,AgBr=5.0×10-13,MAgBr=188g·mol-1

解：首先，写出溶解反应方程式设能溶解AgBrxmol·L-1平衡x1-2xxx=K稳·Kspx=2.4×10-3mol·L-1=2.4×10-3×188×0.1=0.044(g)C(mol·L-1

)·M(g·mol-1)·V(L)=1.12×107×5.0×10-13能溶解，WAgBr=12/24/20224:27PM36C·M·V例5100mL,1.0mol·L-111-3-4利用K稳值计算有关电对的电极电势例6涉及电对：

解:将它们组成原电池，平衡时，电动势为零。12/24/20224:27PM3711-3-4利用K稳值计算有关电对的电极电势例6涉及电11-3-5配位平衡的移动一、配离子的破坏Cu(NH3)4++S2-==CuS↓+4NH3Cu(NH3)4+

==Cu2++4NH3配位平衡破坏Na2S==S2-+2Na+↓CuS沉淀平衡取代[Fe(C2O4)3]3-+6H+==Fe3++3H2C2O4结论：配离子的破坏条件，其它化学平衡取代配位平衡12/24/20224:27PM3811-3-5配位平衡的移动一、配离子的破坏[Fe(C2二、配离子的生成欲使配离子生成，必须使用某种配合剂，使它和金属离子结合，从而生成配离子。

AgCl(s)+2NH3==[Ag(NH3)2++Cl-AgCl(s)==Ag++Cl-沉淀平衡破坏

2NH3↓[Ag(NH3)2+配位平衡取代结论：配离子生成条件，配位平衡取代其它化学平衡12/24/20224:27PM39二、配离子的生成12/16/20223:38PM16沉淀平衡、配合平衡之间的转化12/24/20224:27PM40沉淀平衡、配合平衡之间的转化12/16/2022