配位化合物2.ppt

1、第八章配位化合物8.1配位化合物的組成和定義8.2配位化合物的類型和命名8.3配位化合物的異質(zhì)現(xiàn)象(自學(xué))8.4配位化合物的化學(xué)鍵性質(zhì)8.5配位離解平衡8.6螯合物的穩(wěn)定性8.7配體對(duì)中心原子和配體反應(yīng)性的影響8.8配合物在生物和醫(yī)學(xué)、無(wú)機(jī)和分析化學(xué)中的應(yīng)用， 水溶液中金屬離子與其他配體之間的配位反應(yīng)實(shí)際上是配體與水合離子之間的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。配位離解平衡在溶液中普遍存在：簡(jiǎn)單的金屬離子只存在于高溫氣相中，而金屬離子總是以溶劑化離子的形式存在于溶液中。 例如，銅(H2O)42不存在于水溶液中。8.5配位離解平衡，M毫升MLm，縮寫(xiě)：配位反應(yīng)：Cu2 4NH3銅(NH3)42形成常數(shù)(Kf)，穩(wěn)定常數(shù)

2、(K穩(wěn)定)離解反應(yīng)：銅(NH3)42 Cu2 4NH3離解常數(shù)，不穩(wěn)定常數(shù)(K不穩(wěn)定)；鉀不穩(wěn)定1/鉀穩(wěn)定、配合物：銅(NH3)42中心離子：Cu2，配體(配體):NH3，8.5.1配位離解平衡和平衡常數(shù)，金屬離子和單齒配體經(jīng)常形成多級(jí)配合物3360，總穩(wěn)定常數(shù)(K) Cu2 4NH3銅(NH3)42 K=4在實(shí)際生產(chǎn)和分析化學(xué)中，總是加入過(guò)量的配位試劑(配體)。在這種情況下，解主要是配位數(shù)最高的配位離子，其他配位離子可以忽略，從而大大簡(jiǎn)化了計(jì)算。示例：分別計(jì)算含0.1摩爾/升氨水的0.1摩爾/升銀(NH3) 2溶液和0.1摩爾/升銀(NH3)2溶液中的銀濃度。(k穩(wěn)定=1.12107)，溶液

3、(1)當(dāng)在沒(méi)有氨水的情況下達(dá)到平衡時(shí)，讓銀濃度為x mol/L。Ag (NH3) 2ag2nh3從0.1 0 0平衡開(kāi)始，0.1x 0.1 x 2x，計(jì)算得出x=Ag=1.31 10-3(摩爾/升)。(2)當(dāng)0.1摩爾/升氨水共存達(dá)到平衡時(shí)，銀濃度為y摩爾/升銀(NH3)2銀2NH3從0.1 0 0.1平衡0.1- y 0.1 y 0.1 2y 0.1、開(kāi)始，并計(jì)算出y=銀=8.93 10-7(摩爾/升)y比X小三個(gè)數(shù)量級(jí)以上，表示配體，h，h2c2o4，I-，F(xiàn)e2，oh-，F(xiàn)e (oh) 3，Ca2，cac2o4，8在配位離解平衡體系中加入一些化學(xué)試劑，如酸、堿、沉淀劑或氧化還原劑，會(huì)導(dǎo)致

4、原有平衡的轉(zhuǎn)移。即配位平衡與酸堿平衡、沉淀平衡或氧化還原平衡共存。1.配位平衡與酸堿平衡共存。當(dāng)配體是弱酸根(F-)或弱堿(NH3)時(shí)，當(dāng)溶液中的氫增加時(shí)，配體將與氫結(jié)合形成弱酸分子，從而降低配體濃度，使配位平衡向離解方向移動(dòng)。Fe3 6F- FeF63- 6 H 6HF，實(shí)施例：向1.0L水中加入1.0摩爾硝酸銀和2.0摩爾NH3(假設(shè)沒(méi)有體積變化)，并計(jì)算溶液中各組分的濃度。當(dāng)加入硝酸(假設(shè)沒(méi)有體積變化)使絡(luò)合離子消失99時(shí)，溶液的酸堿度是多少？(kst=1.12107，Kb=1.810-5)，銀2NH3銀(NH3)2的平衡濃度為摩爾/升21.0-1.0，所以NH3)=25.610-3摩爾

5、/升，銀(NH3)2=1.0摩爾/升，x=銀=2.810-3摩爾/升，與硝酸的總反應(yīng)：銀(NH3)2 2H銀2NH4平衡濃度為摩爾/升0.01 y 0.99配位平衡和沉淀平衡共存，銀(NH3)2 Br-銀溴2NH3、因此，絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)和沉淀物的溶度積常數(shù)可以用來(lái)分析和判斷反應(yīng)的方向。例如：如果0.1摩爾氯化銀溶解在1L氨水中，氨水的初始濃度應(yīng)該是多少？氨能溶解0.1毫升AgI嗎？(1) AgCl 2NH3銀(NH3)2 Cl-溶液：摩爾/升0.1 0.1，初始氨濃度NH3 20.12.24=2.44摩爾/升，摩爾/升，Ag2NH3ag(NH3)2i-，首先計(jì)算平衡狀態(tài)下的氨濃度，根據(jù)前面的

6、推導(dǎo)，初始氨濃度反應(yīng)消耗的氨濃度約為15摩爾/升。顯然，不可能用氨溶解agi。(2)氨能溶解0.1毫升碘化銀嗎？配位平衡與氧化還原平衡共存，氧化還原平衡對(duì)配位平衡的影響溶液中的金屬離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，降低了金屬離子的濃度，從而降低了配位離子的穩(wěn)定性。如果將氯化亞錫溶液滴入鐵氰化鉀溶液中，溶液的血紅色最終會(huì)消失。2Fe(SCN)63 Sn2 2Fe2 12SCN Sn4，配位平衡對(duì)氧化還原平衡的影響由于金屬離子與共存的配體形成絡(luò)合物，它們的氧化或還原能力改變，氧化還原平衡發(fā)生變化。如果我加入到Fe3溶液中，F(xiàn)e3將我氧化成I2。2fe32i 2fe2i2e (fe3/Fe2)=0.771 v，

7、e (I2/I-)=0.535 v。如果向上述溶液中加入氟化鈉，f和Fe3將形成復(fù)合離子FeF63，這降低了Fe3的濃度并削弱了其氧化能力，上述平衡向左移動(dòng)。電極反應(yīng)：Cu22e-Cu2標(biāo)準(zhǔn)電極電位：E(Cu2/Cu2)0.52V，代表Cu2濃度為1 mol/L時(shí)的電極電位。如果向系統(tǒng)中加入過(guò)量氨水，K=4=1012.59，電極反應(yīng)變?yōu)镃u422e-Cu4NH3。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)E(銅(NH3)42/銅)表示當(dāng)NH3和銅(NH3)42的濃度為1摩爾/升時(shí)的電極電勢(shì).4。絡(luò)合物之間的轉(zhuǎn)化平衡，如果在一個(gè)絡(luò)合物(離子)的溶液中加入另一個(gè)能與中心原子(離子)形成更穩(wěn)定絡(luò)合物的配體，絡(luò)合物就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。如

8、果把氟化鈉加入到鐵63溶液中，鐵63將轉(zhuǎn)化成氟化鐵。鐵(SCN)63 6F鐵63 6SCN，8.6螯合物，二齒或多齒配體的穩(wěn)定性：一個(gè)配體含有兩個(gè)或多個(gè)配位原子(提供成鍵電子對(duì))。許多有機(jī)配體是多齒配體。螯合物：由中心離子和多齒配體形成的環(huán)狀復(fù)合物。乙二胺，銅-氨絡(luò)合物，銅-乙二胺絡(luò)合物，銅-三乙烯四胺絡(luò)合物，4=1012.59 2=1019.61=1020.4，螯合作用：螯合環(huán)的形成增強(qiáng)了絡(luò)合物的穩(wěn)定性。目前乙二胺四乙酸研究的氨基羧酸配位劑有幾十種，其中最常用的是乙二胺四乙酸二鈉鹽。乙二胺四乙酸復(fù)合物的特性：普遍性。乙二胺四乙酸是一種氨基羧酸絡(luò)合劑，可以與幾乎所有的金屬離子形成絡(luò)合物。穩(wěn)定性

9、。絕大多數(shù)乙二胺四乙酸配合物相當(dāng)穩(wěn)定。簡(jiǎn)單混合比。乙二胺四乙酸通常與金屬離子1:1匹配；親水性。乙二胺四乙酸配合物大多溶于水。顏色。乙二胺四乙酸與無(wú)色金屬離子反應(yīng)形成無(wú)色絡(luò)合物，與有色金屬離子反應(yīng)形成深色絡(luò)合物。金屬-乙二胺四乙酸配合物的穩(wěn)定常數(shù)(25C，I=0.1)，乙二胺四乙酸-Ca2螯合物的空間結(jié)構(gòu)：5個(gè)五元環(huán)，特別穩(wěn)定，K穩(wěn)定1010.7，乙二胺四乙酸是一個(gè)齒狀配體？配體對(duì)中心原子顏色的影響：Cu2是無(wú)色的，銅(H2O)42是藍(lán)色的，穩(wěn)定的CoF3是不穩(wěn)定的；一氧化碳(NH3)63非常穩(wěn)定。中心原子對(duì)配體的影響。配體反應(yīng)性氯化萘毒性很高，但與鐵()、鈷()和鉑()形成配合物后毒性很小或沒(méi)有毒性。在鋁(H2O)63中，Al3可以破壞配體的HO鍵并釋放氫，這使得溶液呈酸性。8.7配體對(duì)中心原子和配體反應(yīng)性的影響，1。生物和醫(yī)學(xué)中的葉綠素(鎂