配位化合物-配位平衡（无机化学课件）

配离子的稳定常数˝无机化学01稳定常数02目录条件稳定常数CONTENTS稳定常数01一、稳定常数EDTA与金属离子大多形成1∶1型的配合物，反应通式如下：-----配位滴定的主反应平衡时配合物的稳定常数为：KMY↑，配合物稳定性↑，配合反应越完全。一、稳定常数

EDTA与一些常见金属离子的配合物的稳定常数阳离子lgKθMY阳离子lgKθMY阳离子lgKθMYNa＋Li＋Ba2＋Mg2＋Sr2＋Ca2＋Mn2＋Fe2＋1.662.797.868.698.7310.6913.8714.33Al3＋Co2＋Pt2＋Cd2＋Zn2＋Pb2＋Y3＋Ni2＋16.316.3116.3116.4916.5018.0418.0918.60Cu2＋Ti3＋Hg2＋Sn2＋Cr3＋Fe3＋Bi3＋Co3＋18.8021.321.822.123.425.127.9436.0配合物的稳定常数越大，配合物也就越稳定。一、稳定常数

EDTA与一些常见金属离子的配合物的稳定常数阳离子lgKθMY阳离子lgKθMY阳离子lgKθMYNa＋Li＋Ba2＋Mg2＋Sr2＋Ca2＋Mn2＋Fe2＋1.662.797.868.698.7310.6913.8714.33Al3＋Co2＋Pt2＋Cd2＋Zn2＋Pb2＋Y3＋Ni2＋16.316.3116.3116.4916.5018.0418.0918.60Cu2＋Ti3＋Hg2＋Sn2＋Cr3＋Fe3＋Bi3＋Co3＋18.8021.321.822.123.425.127.9436.0表中稳定常数是描述在没有任何副反应时，配合物的稳定性，因此又称为绝对稳定常数。一、稳定常数MYHOHMHYMOHY混合配位效应YHNHYNYH6Y酸效应干扰离子效应MOHLM(OH)MLM(OH)nMLn羟基配位效应辅助配位效应＋主反应副反应实际滴定过程中需要考虑副反应影响，引入条件稳定常数（K′MY）。条件稳定常数02一、EDTA配合物的条件稳定常数当有副反应发生时，稳定常数KMY已不能客观地反映主反应进行的程度，需要引入条件稳定常数K′MY：一、EDTA配合物的条件稳定常数由于H＋与Y4-作用，使Y4-参加主反应能力下降的现象称为酸效应。酸效应系数：式中：[Y＇]—未与M配位的EDTA各型体的总浓度

[Y4-]—溶液中游离的Y型体的平衡浓度

Y(H）的意义：一定pH下，未与M配位的EDTA各种型体的总浓度是游离的Y型体浓度的多少倍。一、EDTA配合物的条件稳定常数显然，αY(H)是Y的分布分数δY的倒数。即：---按此式可以计算出在不同pH下的αY(H)值。αY(H)=1，[Y]=[Y']，说明Y没有副反应；αY(H)值越大，酸效应越严重。一、EDTA配合物的条件稳定常数不同pH时的lgαY(H)值pH1gαY(H)pH1gαY(H)pH1gαY(H)0.023.643.88.857.42.880.421.324.08.447.82.470.819.084.47.648.02.271.018.014.86.848.41.871.416.025.06.458.81.481.814.275.45.699.01.282.013.515.84.989.50.832.412.196.04.6510.00.452.811.096.44.0611.00.073.010.606.83.5512.00.013.49.707.03.3213.00.00一、EDTA配合物的条件稳定常数考虑了酸效应的EDTA与金属离子配合物的条件稳定常数：lgKMY＇

=lgKMY－lg

Y（H）它的大小说明在溶液酸度影响下配合物的实际稳定程度。一、EDTA配合物的条件稳定常数例：设只考虑酸效应，计算pH=2.0和pH=5.0时ZnY的K′ZnY。解：（1）pH=2.0时，查表得lgαY（H）=13.51，lgKZnY=16.50。故lgK′ZnY=16.50-13.51=2.99K′ZnY=102.99（2）pH=5.0时，查表得lgαY（H）=6.45，lgKZnY=16.50。故lgK′ZnY=16.50-6.45=10.05K′ZnY=1010.05

可见，pH=5.0时ZnY稳定，而pH=2.0时ZnY不稳定。为了使配位滴定顺利进行，必须选择适当的酸度条件。一、EDTA配合物的条件稳定常数EDTA的酸效应曲线（林邦曲线）单独滴定某种金属离子时所允许的最低pH；在一定pH范围内，哪些离子可以被滴定，哪些离子有干扰。

课程小结本节重点配合物的稳定常数越大，配合物也就越稳定稳定常数KMY已不能客观地反映主反应进行的程度，需要引入条件稳定常数K′MY

。αY(H)值越大，酸效应越严重。配位平衡无机化学案例导入配合物的稳定性热稳定性：受热是否容易分解在溶液中的稳定性：在溶液中配合物是否易电离中心离子和配位体氧化还原稳定性：是否容易进行氧化还原反应应用最广配位反应平衡案例导入配位反应：中心原子与配体生成配离子或配位分子的反应解离反应：配离子与配位分子解离出中心原子与配体的反应配位平衡：在水溶液中存在着配离子生成反应与解离反应之间的平衡01配离子的稳定常数02目录稳定常数K稳的应用CONTENTS配离子的稳定常数01配离子的稳定常数一定条件下，配离子形成反应达到平衡时的平衡常数，称为配离子的稳定常数。在溶液中配离子的形成分步进行，其每步生成平衡常数称为逐级稳定常数（或分步稳定常数）。配离子的稳定常数第一步：Cu2++NH3[Cu(NH3)]2+[Cu(NH3)4]2＋配离子的形成过程：第二步：[Cu(NH3)]2++NH3

[Cu(NH3)2]2+

第三步：[Cu(NH3)2]2++NH3Cu[(NH3)3]2+第四步：Cu[(NH3)3]2++NH3[Cu(NH3)4]2＋随着配位数的增加逐级稳定常数逐渐减小。配离子的稳定常数逐级稳定常数的乘积等于该配离子的总稳定常数：K稳

值越大，表示该配离子在水中越稳定。

因此，从K稳

的大小可以判断配位反应完成的程度。Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+配位平衡的应用02配位平衡的应用利用配离子的稳定常数K稳1.可以判断配合反应进行的程度和方向2.计算配合物溶液中有关离子的浓度3.判断配位平衡与沉淀溶解平衡之间、配位平衡与配位平衡之间相互

转化的可能性。配位平衡的应用例：计算溶液中与1.0×10－3mol·L－1[Cu(NH3)4]2＋和1.0mol·L－1NH3处于平衡状态的游离Cu2+浓度。解：Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+

平衡浓度／mol·L－1x1.01.0×10－3已知[Cu(NH3)4]2＋的

K稳

＝1013.32＝2.1×1013，带入公式：游离Cu2+浓度为4.8×10－17mol·L－1。课程小结配位平衡稳定常数K稳

的应用配离