配合物穩(wěn)定性課件

第3章配位平衡本章要求：1、掌握配合物的穩(wěn)定常數(shù)的表示方法及其意義2、熟練掌握配合離解平衡的有關(guān)計(jì)算。3、理解影響配合物在水溶液中穩(wěn)定性的因素4、了解配合物形成時(shí)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)影響第4章配位平衡4-1配位化合物的穩(wěn)定性表示4-1-1穩(wěn)定常數(shù)與不穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)=1/K不穩(wěn)[Cu(NH3)4]2+

Cu2++4NH3

Cu2++4NH3

[Cu(NH3)4]2+

前者是配離子的解離反應(yīng)，后者則是配離子的生成反應(yīng)。與之相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)分別叫做配離子的解離常數(shù)（K不穩(wěn)）和生成常數(shù)（K穩(wěn)）K0穩(wěn)值意義應(yīng)用比較同類型配離子的穩(wěn)定常數(shù)，可以判斷這些配離子的相對(duì)穩(wěn)定程度。4-1-2逐級(jí)形成常數(shù)在溶液中配離子的生成是分步進(jìn)行的，每一步都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定常數(shù)，我們稱它為逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)(或分步穩(wěn)定常數(shù))。例如：Cu2++4NH3=Cu(NH3)2+

K1Cu(NH3)2++NH3=Cu(NH3)22+

K2Cu(NH3)22++NH3=Cu(NH3)32+

K3

Cu(NH3)32++NH3=Cu(NH3)42+K4K穩(wěn)=K1·K2·

K3·

K4配離子總的穩(wěn)定常數(shù)，也稱累積穩(wěn)定常數(shù)(常用β表示)等于逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)的乘積。例如[Cu(NH3)4]2+的生成分四級(jí)進(jìn)行總反應(yīng)式:Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+

根據(jù)多重平衡規(guī)則其總穩(wěn)定常數(shù)：K0穩(wěn)=K0穩(wěn)1·

K0穩(wěn)2·

K0穩(wěn)3·

K0穩(wěn)4=104.31×103.67×103.04×102.3=1013.23

K0穩(wěn)與K0

不穩(wěn)的關(guān)系互為倒數(shù)：K0穩(wěn)=1/K0不穩(wěn)

配離子的離解反應(yīng)也是逐級(jí)進(jìn)行的，總的不穩(wěn)定常數(shù)也等于逐級(jí)不穩(wěn)定常數(shù)之積：K0不穩(wěn)=K0不穩(wěn)1·

K0不穩(wěn)2·

K0不穩(wěn)3·

K0不穩(wěn)4(二)沉淀與配離子之間轉(zhuǎn)化反應(yīng)的計(jì)算利用沉淀與配離子之間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)使難溶電解質(zhì)溶解的方法，稱為配位溶解法。其原理是利用穩(wěn)定配離子的生成來降低金屬離子的濃度，促使溶解平衡向著沉淀溶解的方向移動(dòng)，直至達(dá)成新的平衡。例1：欲使0.10mmol的AgCl完全溶解生成Ag(NH3)2+,最少需要1.0cm3氨水的濃度是多少？AgCl的濃度為0.10mmol/1.0cm3=0.10mol·dm-3解(1)AgCl+2NH3=Ag(NH3)2++Cl-始：0.10x00平衡時(shí)/mol·dm-3x-0.20.100.10(0.1×0.1)/(x-0.2)2=K=1.1╳107

x=2.4mol·dm-3在1L0.1mol·L-1的[Ag(NH3)2]+溶液中，游離氨的濃度為2.0mol·L-1加入0.4molKCN(s)后，發(fā)生如下反應(yīng)：[Ag(NH3)2]++2CN-＝[Ag(CN)2]-+2NH3。計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K?，及平衡時(shí)溶液中[Ag(NH3)2]+、CN-、[Ag(CN)2]-、NH3的濃度各為多少？(四)配離子間的轉(zhuǎn)化向血紅色的異硫氰合鐵(Ⅲ)配離子溶液中，加入足量的氟化鈉溶液，血紅色溶液變淺。該體系中存在如下平衡：[Fe(NCS)2]++6F-[FeF6]3-+2NCS-計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)并說明配離子取代反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。總結(jié)配體取代反應(yīng)一般向著生成更穩(wěn)定配離子的方向自發(fā)進(jìn)行的。兩種配離子的穩(wěn)定常數(shù)相差越大，取代反應(yīng)進(jìn)行得越完全。利用配離子的穩(wěn)定常數(shù)還可以計(jì)算有關(guān)配離子電對(duì)的電極電勢(shì)，判斷含配離子的電對(duì)中金屬離子的氧化還原性的相對(duì)強(qiáng)弱。配合物形成時(shí)的特征(補(bǔ)充）顏色改變

Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-n

(血紅色）

Fe3++[Fe(CN)6]4-+K+=KFe[Fe(CN)6](藍(lán)色）溶解度、弱酸的酸性改變。

AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-

HF+BF3=H++[BF4]-電極電勢(shì)改變

Cu+/CuAg+/AgAu3+/AuΦ0/v0.520.7991.50[Cu(CN)2]-/Cu[Ag(CN)2]-