无机及分析化学 第7章 配位化合物与配位解离平衡

1、 第七章 配位化合物与配位解离平衡教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学目的和要求第七章 配位化合物与配位解离平衡 了解配位化合物的定义、组成、分类，掌握配位

2、化合物的命名。掌握配位化合物的解离平衡常数，掌握配位平衡的移动及其应用。重点内容：配位化合物的组成与命名，配位化合物的解离平衡常数，配位平衡的移动。难点内容：配位化合物的解离平衡常数，配位平衡移动的计算。教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学

3、重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点第七章 配位化合物与配位解离平衡 9.1 核外电子的运动状态核外电子的运动状态 主要章节 7.2 配离子在溶液中的解离平衡7.1 配位化合物的组成和命名7.1 配位化合物的组成和命名1 配位化合物的组成实验例：CuSO4加NaOH ， 浅蓝色沉淀Cu(OH)2 加氨水 ，沉淀溶解，生产绛蓝色溶液Cu(NH3)4SO4Cu2+：具空轨道；NH3：具孤对电子加BaCl2，白色沉淀加NaOH ，无沉淀碱性条件下加热，无气体放出说明：新生产的分子中几乎没有游离的Cu2+和NH37.1 配位化合物的组成和命名1

4、 配位化合物的组成Co(NH3)6Cl3内界(配位个体)外界配体中心离子配位原子配体数Fe(CO)5K3Fe(NCS)6Cu(NH3)4SO4练习：7.1 配位化合物的组成和命名1 配位化合物的组成n 中心离子（或原子） 一般为带正电的过渡金属离子 Co(NH3)63+, Fe(CN)64-, HgI42- 电中性原子：Ni(CO)4 , Fe(CO)5 , Cr(CO)6 非金属元素原子：SiF62- , PF6- n 配体（配位原子）配位原子：配体中与中心原子直接相连的原子。H，C，N，P，As，Sb，O，S，Se，Te，F， Cl，Br，I 阴离子：X-, OH-, SCN-中性分子：C

5、O, H2O, NH3 配体：含孤对电子7.1 配位化合物的组成和命名1 配位化合物的组成X-卤素NH3氨CN-氰根OH-羟基NO2-硝基SCN-硫氰根H2O水ONO-亚硝酸根 NCS-异硫氰根CO羰基Py（N） 吡啶 单齿配体： 一个配体中只含一个配位原子。多齿配体： 一个配体中只含两个或两个以上配位原子。乙二胺（en)乙二酸(C2O42-)乙二胺四乙酸二钠（EDTA）7.1 配位化合物的组成和命名1 配位化合物的组成n 配位数半径配位数电荷配位数(AlF63-, BF4-)(PtCl62-, PtCl42-)半径配位数(AlF63-, AlCl4-)电荷配位数影响配位数的因素：中心离子半径

6、电荷配位原子半径电荷中心离子最高配位数：第一周期 2 ， 第二周期 4 第三，四周期 6 ，第五周期 8配位数是与中心原子成键的配位原子总数7.1 配位化合物的组成和命名1 配位化合物的组成 (+3)Fe(CN)63(赤血盐) (+2)Fe(CN)64(黄血盐) Fe(CO)5n 配离子电荷配离子电荷等于中心离子和配体两者电荷的代数和。？配合物内界是否一定带电7.1 配位化合物的组成和命名2 配位化合物的命名n习惯名称K4Fe(CN)6：黄血盐 Fe(C5H5)2： 二茂铁 K3Fe(CN)6： 红血盐 KPtCl3(C2H4)：蔡斯盐n系统名称Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨 水合钴

7、()Cu2SiF6 六氟合硅 () 酸亚铜7.1 配位化合物的组成和命名2 配位化合物的命名 在配位单元中在配位单元中1. 先配体后中心，配体与中心之间加先配体后中心，配体与中心之间加 合合 字字 。2. 配体前面用配体前面用 二、三、四二、三、四 表示该配体个数表示该配体个数 。3. 几种不同的配体之间加几种不同的配体之间加 隔开。隔开。4. 中心后面加（中心后面加（ ），内写罗马数字表示中心的价态），内写罗马数字表示中心的价态 。 在配合物中在配合物中 先阴离子，后阳离子，阴阳离子之间加先阴离子，后阳离子，阴阳离子之间加 化化 字或字或 酸酸 字，字，配阴离子看成是酸根。配阴离子看成是酸根

8、。 7.1 配位化合物的组成和命名2 配位化合物的命名 配体的先后顺序下述的每条规定均在其前一条的基础上 1. 先无机配体后有机配体 PtCl2( Ph3P)2 二氯 二 (三苯基膦)合铂()2. 先阴离子类配体，后阳离子类配体，最后分子类配体 。KPtCl3(NH3) 三氯 氨合铂() 酸钾3. 同类配体中，按配位原子的元素符号在英文字母表中的次序分出先后。Co (NH3)5 H2O Cl3 三氯化五氨 水合钴()7.1 配位化合物的组成和命名2 配位化合物的命名4. 配位原子相同，配体中原子个数少的在前 。 Pt(Py)( NH3)(NO2)(NH2OH) Cl 氯化硝基 氨 羟氨 吡啶合

9、钴 () 5. 配体中原子个数相同，则按和配位原子直接相连的配体中的其它原子的元素符号的英文字母表次序。例17.1 配位化合物的组成和命名2 配位化合物的命名硫酸硫酸四氨四氨合铜合铜()六异硫氰根六异硫氰根合铁合铁()酸钾酸钾六氯六氯合铂合铂()酸酸氢氧化氢氧化四氨四氨合铜合铜()Cu(NH3)4SO4K3Fe(CNS)6H2PtCl6 Cu(NH3)4(OH)2KPtCl5(NH3)五氯五氯 一氨一氨合铂合铂()酸钾酸钾7.1 配位化合物的组成和命名3 配位化合物的类型n 简单配合物 单齿配体：一个配位原子 （NH3, H2O, CN-)n 螯合物 多齿配体：两个(含)以上配 位原子(en，

10、EDTA)H3NCuNH3H3NNH32+CH2NH2CH2NH2Cu2+2+H2CH2CNH2NH2CuCH2CH2H2NH2N+2n 特殊配合物特殊配合物金属羰基配合物 Fe(CO)5簇状配合物金属夹心配合物（二茂铁）大环配合物（血红素）NNNNFeCH3CHCH2CH3(H2C)2CO2H(H2C)2CO2HH3CHCCH2H3C7.1 配位化合物的组成和命名3 配位化合物的类型7.2 配离子在溶液中的解离平衡1 配位解离平衡常数 Cu2+ + NH3 = Cu(NH3)2+ Kf1 Cu(NH3)2+ + NH3 = Cu(NH3)22+ Kf2 Cu(NH3)22+ + NH3 =

11、Cu(NH3)32+ Kf3 Cu(NH3)32+ + NH3 = Cu(NH3)42+ Kf4逐级稳定常数2+34f1f2f3f4f2+434Cu(NH ) Cu NH KKKKK Cu2+ 4NH3 Cu(NH3)42+Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3稳定常数不稳定常数df1KK fK例2 在1.0 mL 0.040 molL-1 AgNO3溶液中，加入1.0 mL 2.0 molL-1氨水溶液，计算在平衡后溶液中Ag+的浓度。（已知Kf1.12107）解：解：溶液体积加倍溶液体积加倍初始浓度初始浓度/molL-1Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+0.0201.0平衡浓度

12、平衡浓度/molL-1x0.020 - x1.0-2(0.020-x)x 1.910 -9 mol L-1cxKccxx+732f+223(Ag(NH ) )0.0201.12 10(Ag )(NH )12(0.020) x0.0200.0207.2 配离子在溶液中的解离平衡2 配位解离平衡的移动加入化学试剂引起组分浓度的变化而导致平衡移动。n 配位平衡和酸碱平衡3-3+2-24324Fe(C O ) Fe + 3C O+224HH C O平衡-3OHFe(OH)7.2 配离子在溶液中的解离平衡2 配位解离平衡的移动n 配位平衡和沉淀平衡+332Ag +2NHAg(NH ) -BrAgBr例3

13、 向向0.10 mol L-1 Ag(CN)2- 溶液（含有溶液（含有0.10 mol L-1的的CN-）中加入）中加入KI固体，假设固体，假设I- 的最初浓度为的最初浓度为0.10 mol L-1，是否有，是否有AgI沉淀生成？沉淀生成？（已知（已知 Ag(CN)2- 的的 = 1.31021，AgI的的 = 8.310-17） KfKsp解：解：设设Ag(CN)2- 解离产生的解离产生的Ag+的浓度为的浓度为x mol L-1，有：，有： +2Ag + 2CN Ag(CN) 起始浓度起始浓度/mol L-1 0 0.10 0.10 平衡浓度平衡浓度/mol L-1 x 0.10 + 2x

14、0.10 - x由于平衡时溶液中由于平衡时溶液中c(Ag+)很小，所以有：很小，所以有： 0.10 + 2x 0.01 mol L-1， 0.10 - x 0.01 mol L-1。将各项平衡浓度代入稳定常数表达式：将各项平衡浓度代入稳定常数表达式：22122Ag(CN) 0.101.3 100.10AgCNcKxccf x = c(Ag+) = 7.7 10-21 (mol L-1)加入加入KI固体后，固体后，c (I- ) = 0.10 mol L-1离子积离子积 Q = c(Ag+) c (I- ) = 7.710-21 0.10 = 7.710-22由于由于 = 8.310-17，Q

15、，故没有，故没有AgI沉淀生成。沉淀生成。KspKsp7.2 配离子在溶液中的解离平衡2 配位解离平衡的移动n 配位平衡和氧化还原平衡例4 已知 Cu 2+ + 2e-Cu， 0.337 V，Cu(NH3)42+ 的 1.381012，求Cu(NH3)42+ /Cu的 。Kf解：解：2+-343Cu(NH ) +2eCu+4NH1.0 molL-11.0 molL-1Cu 2+ + 2e- = Cu2+(Cu.l)g0 059212c2+2+334Cu+4NHCu(NH ) 2+1234f2+43(Cu(NH ) )1.38 10(Cu)(NH )cKcc 2+121(Cu)1.38 10c 20.05921lg2(Cu)c 0.022 V 例4：7.2 配离子在溶液中的解离平衡3 配位平衡间的转化例5 在含有NH3和CN-的溶