上大-無(wú)機(jī)化學(xué)B-第十一章配合物在溶液中的穩(wěn)定性課件

1、第十一章 配合物在溶液中的穩(wěn)定性 11-1 影響配離子在溶液中穩(wěn)定性的因素 11-2 穩(wěn)定常數(shù)的表示方法 11-3配離子平衡濃度的計(jì) 算、配位平衡的移動(dòng) 11-4 配位物的應(yīng)用7/23/2022 10:41 AM111-1 影響配離子在溶液中穩(wěn)定性的因素11-1-1中心離子的性質(zhì)對(duì)配離子穩(wěn)定性的影響一、中心離子在周期表中的位置7/23/2022 10:41 AM2二、中心離子的半徑及電荷的影響相同構(gòu)型的中心離子形成的配離子的穩(wěn)定性隨離子半徑的增加而減小。電子構(gòu)型相同、離子半徑相近的中心離子電荷越高，形成的配合物越穩(wěn)定。7/23/2022 10:41 AM3 配體的堿性越強(qiáng)，表示它親核能力越強(qiáng)，

2、形成配合物越穩(wěn)定。11-1-2 配體性質(zhì)對(duì)配合物穩(wěn)定性的影響配體的堿性配體的鰲合效應(yīng)和大環(huán)效應(yīng)空間位阻 鰲合物的穩(wěn)定性比非鰲合物的穩(wěn)定性高； 五元環(huán)、六元環(huán)的鰲合物最穩(wěn)定； 鰲合物的鰲環(huán)越多越穩(wěn)定。 若配體是大環(huán)，則形成的配合物特別穩(wěn)定。7/23/2022 10:41 AM411-2 穩(wěn)定常數(shù)的表示方法11-2-1 配離子的離解平衡實(shí)驗(yàn)例子： Cu(NH3)4SO4 + NaOH Cu(OH)2 無(wú) + Na2S CuS (黑)Cu2+OH-2 Ksp (= 6.310-36) 離解Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3 配合Ag(NH3)2+Ag(CN)2-Co(NH3)63+Co(N

3、H3)62+K不穩(wěn)10-7.0510-21.210-35.210-5.11穩(wěn)定性7/23/2022 10:41 AM511-2-2 配離子的穩(wěn)定常數(shù)例：Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+7/23/2022 10:41 AM6逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)7/23/2022 10:41 AM711-3 配離子平衡濃度的計(jì) 算、 配位平衡的移動(dòng)11-3-1 判斷配合反應(yīng)進(jìn)行的程度和方向11-3-2 計(jì)算配合物溶液中有關(guān)離子的濃度11-3-3 配離子與沉淀間的轉(zhuǎn)化11-3-4 利用K穩(wěn)值計(jì)算有關(guān)電對(duì)的電極電勢(shì)7/23/2022 10:41 AM811-3-1 判斷配合反應(yīng)進(jìn)行的程度和方向例1. 配合反應(yīng)問(wèn)題

4、：該配合反應(yīng)向那一個(gè)方向進(jìn)行？解決方法：可以根據(jù)配合物Ag(NH3)2+和Ag(CN)2-的穩(wěn)定常數(shù)（K穩(wěn)），求出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)來(lái)判斷。= 1014.15 = 1.11014結(jié)論：Ko很大，反應(yīng)正向進(jìn)行。一般而言，由較不穩(wěn)定的配離子轉(zhuǎn)化成較穩(wěn)定的配離子是很容易進(jìn)行的。7/23/2022 10:41 AM9第三，將平衡時(shí)的各離子濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式中。第二，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)方程式，把平衡時(shí)的濃度表示出來(lái)。首先，找出初始濃度。例2 計(jì)算溶液中與1.010-3molL-1Cu(NH3)42+和1.0 molL-1 NH3處于平衡狀態(tài)的游離Cu2+ 濃度。 已知：K穩(wěn) = 2.091013解：11-

5、3-2 計(jì)算配合物溶液中有關(guān)離子的濃度平衡 x 1.0 1.010-3Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+7/23/2022 10:41 AM10第二，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)方程式，把平衡時(shí)的濃度表示出來(lái)。配合前 0.02 1.0配合時(shí) 幾乎全部 20.02 0.02平衡 x 1-0.04+2x 0.02-x第三，將平衡時(shí)的各離子濃度代入平衡常數(shù)表達(dá)式中。首先，找出初始濃度。例3. 在1mL, 0.04molL-1 AgNO3 溶液中，加入1mL, 2molL-1 NH3H2O溶液，計(jì)算平衡后溶液中的Ag+離子濃度是多少？解： AgNO3 1mL, 0.04 molL-1 NH3H2O 1mL,

6、 2 molL-1 混合0.02 molL-1 1 molL-1 7/23/2022 10:41 AM11找出體系中陽(yáng)離子和陰離子的濃度11-3-3 配離子與沉淀之間的轉(zhuǎn)化例4 在1 L含有1.010-3molL-1Cu(NH3)42+和1.0 molL-1 NH3溶液中加入0.001mol NaOH, 有無(wú)Cu(OH)2沉淀生成？若加入0.001mol Na2S, 有無(wú) CuS沉淀生成？ (已知：Ksp,Cu(OH)2=2.210-20, Ksp,CuS=6.310-36 )解：（1）Cu2+ = 4.810-17molL-1OH- = NaOH = 0.001 molL-1 Cu2+ OH

7、-2 = 4.810-17 0.0012 = 4.810-23 Ksp,CuS 有CuS沉淀生成 7/23/2022 10:41 AM12CMV 例5 100mL, 1.0 molL-1 NH3能溶解多少克AgBr. 已知：Ksp,AgBr= 5.010-13, MAgBr= 188 gmol-1 解： 首先，寫(xiě)出溶解反應(yīng)方程式設(shè)能溶解 AgBr x molL-1 平衡 x 1-2x x x = K穩(wěn)Ksp x = 2.410-3 molL-1= 2.4 10-3 1880.1 = 0.044 (g) C(molL-1 )M(gmol-1 )V(L)= 1.121075.010-13能溶解，W

8、AgBr=7/23/2022 10:41 AM1311-3-4 利用K穩(wěn)值計(jì)算有關(guān)電對(duì)的電極電勢(shì)例6 涉及電對(duì)： 解:將它們組成原電池，平衡時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為零。7/23/2022 10:41 AM1411-3-5 配位平衡的移動(dòng)一、配離子的破壞Cu(NH3)4+ + S2- = CuS+ 4NH3 Cu(NH3)4+ = Cu2+ + 4NH3 配位平衡破壞 Na2S = S2- + 2Na+ CuS 沉淀平衡取代 Fe(C2O4)33- + 6H+ = Fe3+ + 3H2C2O4結(jié)論：配離子的破壞條件，其它化學(xué)平衡取代配位平衡7/23/2022 10:41 AM15二、配離子的生成 欲使配離子

9、生成，必須使用某種配合劑，使它和金屬離子結(jié)合，從而生成配離子。 AgCl(s) + 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl- AgCl(s) = Ag+ + Cl- 沉淀平衡破壞 2NH3 Ag(NH3)2+ 配位平衡取代結(jié)論：配離子生成條件，配位平衡取代其它化學(xué)平衡7/23/2022 10:41 AM16沉淀平衡、配合平衡之間的轉(zhuǎn)化7/23/2022 10:41 AM1711-4 配位物的應(yīng)用11-4-1 分化中的應(yīng)用1. 離子的鑒定 某種配位劑若能和金屬離子形成特征顏色的配合物，便可用于該離子的特征鑒定。例：深藍(lán)nn:1-6 血紅色藍(lán)色7/23/2022 10:41 AM182. 離子

10、的分離 利用形成易溶配合物使沉淀溶解，從而達(dá)到離子分離的目的3. 掩蔽某些離子對(duì)其它離子的干擾作用例：Fe3+ FeF63- FeF63- 無(wú)色 Co2+ Co2+ Co(NCS)42- 寶藍(lán)色NaFSCN-7/23/2022 10:41 AM1911-4-2 冶金中的應(yīng)用濕法冶金一、提煉金屬(1) 4Au + 8CN- + 2H2O +O2 = 4Au(CN)2- + 4OH-(2) 2Au(CN)2- + Zn = 2Au + Zn(CN)42-二、 分離金屬例： 鋁礬土制取Al2O3 ，要分離雜質(zhì)Fe3+ Al2O3 Al(OH)4- Fe3+ Fe(OH)3OH-7/23/2022 10:41 AM20在電鍍工業(yè)中的應(yīng)用在生物化學(xué)中的應(yīng)用在