實(shí)驗(yàn)三_配合物的生成、性質(zhì)與應(yīng)用

1、.實(shí)驗(yàn)三 配合物的生成、性質(zhì)和應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解配合物的生成和組成。2.了解配合物與簡單化合物合復(fù)鹽的區(qū)別。3.了解配位平衡及其影響因素。4.了解螯合物的形成條件及穩(wěn)定性。5.熟悉過濾盒試管的使用等基本操作。二、實(shí)驗(yàn)原理由中心離子(或原子)與配體按一定組成和空間構(gòu)型以配位鍵結(jié)合所形成的化合物稱配合物。配位反應(yīng)是分步進(jìn)行的可逆反應(yīng)，每一步反應(yīng)都存在著配位平衡。M + nR MRn 配合物的穩(wěn)定性可由K穩(wěn) (即Ks)表示，數(shù)值越大配合物越穩(wěn)定。增加配體(R)或金屬離子(M)濃度有利于配合物(MRn)的形成，而降低配體和金屬離子的濃度則有利于配合物的解離。如溶液酸堿性的改變，可能引起配體的酸效

2、應(yīng)或金屬離子的水解等，就會導(dǎo)致配合物的解離；若有沉淀劑能與中心離子形成沉淀的反應(yīng)發(fā)生，引起中心離子濃度的減少，也會使配位平衡朝離解的方向移動(dòng)；若加入另一種配體，能與中心離子形成穩(wěn)定性更好的配合物，則同樣導(dǎo)致配合物的穩(wěn)定性降低。若沉淀平衡中有配位反應(yīng)發(fā)生，則有利于沉淀溶解。配位平衡與沉淀平衡的關(guān)系總是朝著生成更難解離或更難溶解物質(zhì)的方向移動(dòng)。配位反應(yīng)應(yīng)用廣泛，如利用金屬離子生成配離子后的顏色、溶解度、氧化還原性等一系列性質(zhì)的改變，進(jìn)行離子鑒定、干擾離子的掩蔽反應(yīng)等。三、儀器和試劑儀器：試管、離心試管、漏斗、離心機(jī)、酒精燈、白瓷點(diǎn)滴板。 試藥：H2SO4 (2molL-1)、HCl (1molL-

3、1)、NH3H2O (2, 6molL-1)、NaOH (0.1, 2molL-1) 、CuSO4 (0.1molL-1, 固體)、HgCl2 (0.1molL-1)、KI (0.1molL-1)、BaCl2 (0.1molL-1)、K3Fe (CN)6 (0.1molL-1)、NH4Fe (SO4)2 (0.1molL-1)、FeCl3 (0.1molL-1)、KSCN (0.1molL-1)、NH4F (2molL-1)、(NH4)2C2O4 (飽和)、AgNO3 (0.1molL-1)、NaCl (0.1molL-1)、KBr (0.1molL-1)、 Na2S2O3 (0.1molL-

4、1,飽和)、Na2S (0.1molL-1)、FeSO4 (0.1molL-1)、NiSO4 (0.1molL-1) 、CoCl2 (0.1molL-1)、CrCl3 (0.1molL-1)、EDTA (0.1molL-1)、乙醇 (95%)、CCl4、鄰菲羅啉 (0.25%)、二乙酰二肟(1%)、乙醚、丙酮。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.配合物的生成和組成(1)配合物的生成在試管中加入0.5g CuSO45H2O (s), 加少許蒸餾水?dāng)嚢枞芙?，再逐滴加?molL-1的氨水溶液，觀察現(xiàn)象，繼續(xù)滴加氨水至沉淀溶解而形成深藍(lán)色溶液，然后加入2mL 95%乙醇，振蕩試管，有何現(xiàn)象？靜置2分鐘，過濾，分出晶體。

5、在濾紙上逐滴加入2 molL-1NH3H2O溶液使晶體溶解，在漏斗下端放一支試管承接此溶液，保留備用。寫出相應(yīng)離子方程式。現(xiàn)象：有淺藍(lán)色沉淀堿式硫酸銅生成：Cu2+ 2NH3H2O=Cu2(OH)2SO4+2NH4+ 繼續(xù)滴加沉淀溶解加入乙醇，現(xiàn)象和解釋： 析出Cu(NH3)4 SO4(藍(lán)色)(2)配合物的組成將上述溶液分成2份，在一支試管中滴入2滴0.1molL-1BaCl2溶液，另一支試管滴入2滴0.1molL-1NaOH溶液，觀察現(xiàn)象，寫出離子方程式?，F(xiàn)象：第一支有白色沉淀SO42- +Ba2+=BaSO4 第二支無現(xiàn)象另取兩支試管，各加入5滴0.1molL-1CuSO4溶液，然后分別向

6、試管中滴入2滴0.1molL-1 BaCl2溶液和2滴0.1molL-1NaOH溶液，觀察現(xiàn)象，寫出離子方程式。第一支有白色沉淀SO42- +Ba2+=BaSO4第二支有藍(lán)色沉淀Cu2+ + OH- =Cu（OH）2比較二實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析該配合物的內(nèi)界和外界組成，寫出相應(yīng)離子方程式。內(nèi)界：【Cu(NH3)4 】2+ 外界：SO42-2.配合物與簡單化合物、復(fù)鹽的區(qū)別(1)在一支試管中加入10滴0.1molL-1FeCl3溶液，再滴加2滴0.1molL-1KSCN溶液，觀察溶液呈何顏色？【Fe（SCN）3】血紅色(2)用0.1molL-1K3Fe(CN)6)溶液代替FeCl3溶液，同法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀

7、察現(xiàn)象是否相同。不同無現(xiàn)象Fe(CN)6)3+ 配離子存在于溶液中。(3)如何用實(shí)驗(yàn)證明硫酸鐵銨是復(fù)鹽，請?jiān)O(shè)計(jì)步驟并實(shí)驗(yàn)之。提示：取3支試管，各加入5滴0.1molL-1NH4Fe(SO4)2溶液，分別用相應(yīng)方法鑒定NH4+、Fe3+、SO4 2-的存在。加鹽酸，NaOH，硝酸鋇驗(yàn)證3. 配位平衡及其移動(dòng)(1)配合物的取代反應(yīng)在一支試管中，加入10滴0.1molL-1FeCl3溶液和1滴0.1molL-1KSCN溶液，觀察溶液顏色。向其中滴加2molL-1NH4F溶液，溶液顏色又如何？再滴入飽和 (NH4)2C2O4溶液，溶顏色又怎樣變化？簡單解釋上述現(xiàn)象，并寫出離子方程式?！綟e（SCN）3

8、】血紅色；血紅色變淺至無色【Fe（F）6】3-；無色變?yōu)辄S綠色Fe(C2O4)33- 生成穩(wěn)定常數(shù)更大的配離子(4) 配位平衡與沉淀平衡在一支離心試管中加入2滴0.1molL-1AgNO3溶液，按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：逐滴加入0.1molL-1NaCl溶液至沉淀剛生成；逐滴加入6molL-1氨水至沉淀恰好溶解；逐滴加入0.1molL-1KBr溶液至剛有沉淀生成；逐滴加入0.1molL-1Na2S2O3溶液，邊滴邊劇烈振搖至沉淀恰好溶解；逐滴加入0.1molL-1KI溶液至沉淀剛生成；逐滴加入飽和 Na2S2O3溶液，至沉淀恰好溶解；逐滴加入0.1molL-1Na2S溶液至沉淀剛生成；寫出每一步有關(guān)

9、的離子方程式，比較幾種沉淀的溶度積大小和幾種配離子穩(wěn)定常數(shù)大小討論配位平衡與沉淀平衡的關(guān)系。象和解釋 AgBr Ag(S2O3)23- AgI Ag(CN)2 - Ag2S 淺黃色沉淀 溶解 黃色沉淀 溶解 黑色沉淀 K = Ksp K穩(wěn)(3) 配位平衡與氧化還原反應(yīng)取兩支試管各加5滴0.1molL-1的FeCl3溶液及10滴CCl4，然后往一支試管滴入2molL-1 NH4F溶液至溶液變?yōu)闊o色，另一支試管中滴入幾滴蒸餾水，搖勻后在兩支試管中分別再滴入5滴0.1molL-1KI溶液，振蕩后比較兩試管中CCl4層顏色，解釋現(xiàn)象并寫出離子方程式。 Fe(C2O4)33- + I - 無現(xiàn)象 2Fe

10、3+ + 2I - = I2+ 2Fe2+ (四氯化碳層的顏色為棕色)(4)配位平衡與酸堿平衡取2支試管，各加入少量自制的硫酸四氨合銅溶液，一支逐滴加入1molL-1HCl溶液，另一支滴加2molL-1NaOH溶液，觀察現(xiàn)象，說明配離子Cu(NH3)42+在酸性和堿性溶液中的穩(wěn)定性，寫出有關(guān)的離子方程式。在一支試管中，先加入10滴0.1molL-1FeCl3溶液，再逐滴滴加2molL-1NH4F溶液至溶液顏色呈無色，將此溶液分成兩份，分別逐滴加入1molL-1HCl和2molL-1NaOH溶液，觀察現(xiàn)象，說明配合物離子FeF63-在酸性和堿性溶液中的穩(wěn)定性，寫出有關(guān)的離子方程式。 Cu(NH3

11、)42+ + 4H+ = Cu2+ +4NH4+ 顏色變淺6.配合物的應(yīng)用(1)取兩支試管各加10滴自制的Fe(SCN)6 3-、Cu(NH3)42+，然后分別滴加0.1molL-1 EDTA溶液，觀察現(xiàn)象并解釋?，F(xiàn)象和解釋： 褪色 形成EDTA的螯合物 Fe(CNS)63- + y4- = FeY- + 6CNS- Cu(NH3)42+ + Y4- = CuY2- + 4NH3(2) 在小試管中(或白瓷點(diǎn)滴板上)，滴加一滴0.1molL-1FeSO4溶液及3滴0.25%鄰菲羅啉溶液，觀察現(xiàn)象，此反應(yīng)可作為Fe2+離子的鑒定反應(yīng)?，F(xiàn)象和解釋： 生成桔紅色的溶液(反應(yīng)方程式) (3)在試管中加入

12、2滴0.1molL-1NiSO4溶液及一滴2molL-1NH3H2O和2滴二乙酰二肟溶液，觀察現(xiàn)象，此反應(yīng)可作為Ni2+離子的鑒定反應(yīng)。H+離子濃度過大不利于Ni2+離子生成內(nèi)絡(luò)鹽，而OH-離子的濃度也不宜太高，否則會生成氫氧化鎳沉淀。合適的酸度是pH為510。 在白色點(diǎn)滴板上滴1滴0.2mo1.L-1硫酸鎳溶液，1滴0.1mo1.L-1氨水和1滴1% 二乙酰二肟溶液，觀察有什么現(xiàn)象現(xiàn)象和解釋： 生成鮮紅色的沉淀(反應(yīng)方程式見上)五、注意事項(xiàng)1.在性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中一般來說，生成沉淀的步驟，沉淀量要少，即剛觀察到沉淀生成就可以；使沉淀溶解的步驟，加入試液越少越好，即使沉淀恰好溶解為宜。因此，溶液必須逐

13、滴加入，且邊滴邊搖，若試管中溶液量太多，可在生成沉淀后，離心沉降棄去清液，再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。2.NH4F試劑對玻璃有腐蝕作用，儲藏時(shí)最好放在槊料瓶中。3.注意配合物的活動(dòng)性是指配合物在反應(yīng)速度方面的性能。Cr-EDTA配合物的穩(wěn)定性相當(dāng)高(lgKs = 21)，但反應(yīng)速度較慢。在室溫下很少發(fā)生反應(yīng)，必須在EDTA過量且加熱煮沸下才能形成相應(yīng)配合物。1. 銀氨配合物不能貯存，因放置時(shí)(天熱時(shí)不到一天)會析出有強(qiáng)爆炸性的氮化銀Ag3N沉淀。為了破壞溶液中的銀氨配離子，可加鹽酸，使它轉(zhuǎn)化為氯化銀，回收氯化銀。2. 溴化銀、碘化銀與硫代硫酸鈉溶液反應(yīng)時(shí)，硫代硫酸鈉濃度不能較大，否則碘化銀也會溶解。一般情況下1 mo1L-1以下的硫代硫酸鈉不會使碘化銀溶解，2 mo1L-1的硫代硫酸鈉會使