大學(xué)化學(xué)課件：4-6-5 配位平衡

1、4-6-5 配位平衡配位平衡配位反應(yīng)的普遍性配位反應(yīng)的普遍性金屬離子的水合物金屬離子的水合物M(H2O)n葉綠素葉綠素Mg的卟啉配合物的卟啉配合物血紅素血紅素Fe的卟啉配合物的卟啉配合物顯隱墨水顯隱墨水CoCl2普魯士藍(lán)普魯士藍(lán)Fe4Fe(CN)63配位化合物的基本概念配位化合物的基本概念1. 配位化合物的定義和組成配位化合物的定義和組成 （1）內(nèi)界，外界內(nèi)界，外界 （2）中心原子中心原子(或離子或離子) （3）配體配體(配位個體配位個體)與配位原子與配位原子 （4）配位數(shù)配位數(shù)2. 配位化合物的命名配位化合物的命名所有元素都可做中心原子，最常見的是過渡金屬原子所有元素都可做中心原子，最常見的

2、是過渡金屬原子和少數(shù)高氧化態(tài)的非金屬原子。和少數(shù)高氧化態(tài)的非金屬原子。配位原子有配位原子有14 14 種種N兩個氮原子和同一個兩個氮原子和同一個中心配位中心配位 ： 配位個體（配離子）配位個體（配離子）: Cu(NH3)42+中心原子中心原子(配合物形成體配合物形成體): Cu2+配體配體: NH3分子分子配位原子配位原子: NH3中的中的N原子原子配位數(shù)配位數(shù): 有有4個個NH3與與Cu2+相配相配因此因此Cu2+的配位數(shù)為的配位數(shù)為4；配合物配合物:含有配位個體的化合物含有配位個體的化合物無機(jī)配位劑無機(jī)配位劑NH3Cu2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Ag+、Cd2+CN-Cu2+、Co

3、2+、Ni2+、Zn2+、Ag+、Cd2+、Hg2+、Fe2+、Fe3+OH- Cu2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Ag+、Cd2+、Fe2+、Fe3+、Bi3+、Al3+F- Al3+、Fe3+Cl-Ag+、Hg2+穩(wěn)定性較差穩(wěn)定性較差逐級配位，多種配位物形式共存逐級配位，多種配位物形式共存有機(jī)配位劑有機(jī)配位劑CH2CH2H2NNH2CuH2CH2CH2NNH2CH2CH2H2NNHCuH2CH2CH2NNHH2CCH2三乙撐四胺三乙撐四胺 - Cu2+乙二胺乙二胺 - Cu2+穩(wěn)定性高；配位比低穩(wěn)定性高；配位比低配位比配位比1 1：2 2配位比配位比1 1：1 1配合物的命名（配合物的

4、命名（1）配酸：配酸：酸酸 H2PtCl6六氯合鉑（六氯合鉑（）酸）酸配堿：配堿：氫氧化氫氧化 Zn(NH3)4(OH)2氫氧化四氨合鋅氫氧化四氨合鋅（）配鹽：配鹽：先陰離子后陽離子，簡單酸根加先陰離子后陽離子，簡單酸根加“化化”字，復(fù)字，復(fù)雜酸根加雜酸根加“酸酸”字。字。K3Fe(CN)6六氰合鐵（六氰合鐵（）酸鉀）酸鉀命名原則：命名原則：按照中國化學(xué)會無機(jī)專業(yè)委員會制定規(guī)則按照中國化學(xué)會無機(jī)專業(yè)委員會制定規(guī)則命名命名 配體數(shù)配體數(shù) 配體名稱配體名稱 合合 中心元素名稱中心元素名稱（氧化態(tài)值）（氧化態(tài)值）以二、三、以二、三、四表示四表示不同配體之間不同配體之間用用“ ”隔開隔開以羅馬數(shù)字以羅

5、馬數(shù)字II、III表示表示配合物的命名（配合物的命名（2）若含有多種配體時，先無機(jī)后有機(jī)，先簡若含有多種配體時，先無機(jī)后有機(jī)，先簡單后復(fù)雜；單后復(fù)雜；若為多種無機(jī)配體時，先陰離子后中性分若為多種無機(jī)配體時，先陰離子后中性分子；子； 若為同類配體時，按配位原子元素符號的若為同類配體時，按配位原子元素符號的英文字母順序排列，如：先英文字母順序排列，如：先NH3 后后 H2O配合物命名舉例配合物命名舉例 2333253253332352436263443Ca(EDTA)(NH)Co(NOFe(CO) ClO)(H)Co(NH NOO)Zn(OH)(H)(NHPtClK(OH)Cu(NHPtClH F

6、e(NCS)K SO)Cu(NH硫酸四氨合銅（硫酸四氨合銅（）六異硫氰根合鐵（六異硫氰根合鐵（）酸鉀）酸鉀六氯合鉑（六氯合鉑（）酸）酸氫氧化四氨合銅（氫氧化四氨合銅（）五氯五氯氨合鉑（氨合鉑（）酸鉀）酸鉀硝酸羥基硝酸羥基三水合鋅（三水合鋅（）三氯化五氨三氯化五氨水合鈷（水合鈷（）五羰（基）合鐵五羰（基）合鐵三硝基三硝基三氨合鈷（三氨合鈷（）乙二胺四乙酸根合鈣（乙二胺四乙酸根合鈣（）命名下列配合物和配離子：命名下列配合物和配離子： （1）(NH4)3SbCl6; （2）Co(en)3Cl3 （3）Cr(H2O)4Br2Br2H2O(1) 六氯合銻六氯合銻（）酸銨酸銨(2) 三氯化三（乙二胺）合鈷

7、（三氯化三（乙二胺）合鈷（）(3) 二水合溴化二溴二水合溴化二溴四水合鉻（四水合鉻（）配合物的解離反應(yīng)是分步進(jìn)行的，每步均配合物的解離反應(yīng)是分步進(jìn)行的，每步均有其解離常數(shù)。有其解離常數(shù)。例如：例如：d13323(aq)NH(aq)Ag(NH(aq)Ag(NHK d233(aq)NH(aq)A(aq)Ag(NHKg 總解離反應(yīng)：總解離反應(yīng)：d323(aq)NH2(aq)A(aq)Ag(NHKg 總解離常數(shù)（不穩(wěn)定常數(shù)）總解離常數(shù)（不穩(wěn)定常數(shù)） 2323d2d1d)Ag(NHNHAgKKKP304附錄附錄V配合物的生成反應(yīng)是配合物解離反應(yīng)的逆反應(yīng)配合物的生成反應(yīng)是配合物解離反應(yīng)的逆反應(yīng)d1f223

8、331(aq)Ag(NH(aq)NH(aq)Ag(NHK/K d2f1331(aq)Ag(NH(aq)NH(aq)AK/Kg 總生成反應(yīng)：總生成反應(yīng)：f233(aq)Ag(NH(aq)NH2(aq)AKg 總生成常數(shù)（累積常數(shù)）總生成常數(shù)（累積常數(shù)）2323f2f1fNHAg)Ag(NH KKK該值越大，配合物越穩(wěn)定該值越大，配合物越穩(wěn)定不穩(wěn)定常數(shù)不穩(wěn)定常數(shù)2233ZnNHZn(NH ) 223f12+3Zn(NH ) 2.34 10Zn NH K 223332Zn(NH )NHZn(NH ) 2232f 22+33Zn(NH ) 2.75 10Zn(NH ) NH K 2232333Zn(N

9、H ) NHZn(NH ) 2233f 32+323Zn(NH ) 3.15 10Zn(NH ) NH K 2233334Zn(NH ) NHZn(NH ) 2234f 42+333Zn(NH ) 1.41 10Zn(NH ) NH K 對相同類型的配離子，可直接用其對相同類型的配離子，可直接用其Kf 的的大小來比較它們的穩(wěn)定性；大小來比較它們的穩(wěn)定性；比較在比較在0.1mol/L的的Ag(NH3)2+溶液中溶液中含有含有0.1mol/L的的NH3水，在水，在0.1mol/L的的Ag(CN)2 -的溶液中含有的溶液中含有0.1mol/L的的CN-離子時，溶液中的離子時，溶液中的Ag+濃度哪個大

10、？濃度哪個大？Kf(Ag(NH3)2+)=1.6107Kf(Ag(CN)2-)=1.31021（1）判斷配合反應(yīng)進(jìn)行的方向判斷配合反應(yīng)進(jìn)行的方向（2）計算配離子溶液中有關(guān)離子的濃度計算配離子溶液中有關(guān)離子的濃度（3）討論難溶鹽的生成和其溶解的可能性討論難溶鹽的生成和其溶解的可能性（4）配位化合物在其他方面的應(yīng)用配位化合物在其他方面的應(yīng)用室溫下，室溫下，0.010 mol的的AgNO3 (s)溶于溶于1.0 L 0.030 molL-1的的NH3H2O中（設(shè)體積不變），計算該溶液中（設(shè)體積不變），計算該溶液中游離的中游離的Ag+、NH3和和 的濃度。的濃度。 23)Ag(NH解：解：723f10

11、1.67)(Ag(NH K該值較大，可認(rèn)為該值較大，可認(rèn)為Ag+完全生成完全生成 23)Ag(NH(aq)Ag(NH(aq)NH2(aq)Ag233 初始濃度：初始濃度：00.0100.0100.平衡濃度：平衡濃度：xy010. 0 z010. 0 7222323f1067. 1010. 0 x010. 0)y(0.010 xz010. 0NHAg)Ag(NHK 1231316Lmol0100)Ag(NHLmol0100NHLmol1006Ag .x2y 【例【例4-62】 將將0.020 CuSO4molL- -1和和1.08 molL- -1氨水等體積氨水等體積混合后混合后，c(Cu2+)

12、=？已知已知K不穩(wěn)不穩(wěn) Cu(NH3)42+=4.810-14由于NH3過量， Cu2+基本上轉(zhuǎn)為Cu(NH3)42+c(Cu(NH3)42+) = 0.020/2 =0.010 molL-1c(NH3) =1.08/2 - 4 0.01=0.50 molL-1 Solution令c(Cu2+) = x Cu(NH3)4 2+ Cu2+ + 4NH3 平衡時 c/molL-1 0.010-z x 0.05+y 1444243432108 . 4010. 0)50. 0(010. 0)50. 0()(xzyxNHCuNHCuK不穩(wěn)由于，離解很小， c(Cu(NH3)42+)=0.010-z 0.

13、010 c(NH3) =0.50+y 0.5 x=c(Cu2+)=7.7 10-15molL-1配離子和難溶電解質(zhì)間的轉(zhuǎn)化配離子和難溶電解質(zhì)間的轉(zhuǎn)化【例【例4-63】 在在1L1L上述混合溶液中加上述混合溶液中加0.0010molNaOH，有無有無 Cu(OH)2沉淀生成？若用沉淀生成？若用0.0010molNa2S代替代替NaOH， 有無有無CuS沉淀生成沉淀生成？（1）加入加入NaOH，c(OH- )=0.0010molL-1c(Cu2+) c2(OH- ) = 7.7 10-15 ( 0.0010)2 = 7.7 10-21 KspCu(OH)2=2.210-20 無無Cu(OH)2 （

14、2） 加入加入CuS, c(S2-)=0.0010molL-1c(Cu2+) c(S2-)= 7.7 10-15 0.0010= 7.7 10-18 Ksp(CuS)= 6.310-36 有有CuS 【例【例4-64】分別求算在分別求算在6mol/L的的NH3水中水中AgCl和和AgI的的溶解度。溶解度。在高在高pH的溶液中，的溶液中，EDTA金屬配合物的水解程度也決定金屬配合物的水解程度也決定于配合物的穩(wěn)定常數(shù)和金屬氫氧化物的溶度積。于配合物的穩(wěn)定常數(shù)和金屬氫氧化物的溶度積。在在0.1mol/L的的Ag(NH3)2 +溶液中加入溶液中加入NaCl，使，使NaCl的濃度達(dá)到的濃度達(dá)到0.001mo