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化学无机配位平衡移动(一)目录1溶液pH对配位平衡的影响contents2沉淀剂对配位平衡的影响形成配离子的配体都是质子碱,可以接受质子,使配离子解离。当溶液的pH下降时,配体与H+结合形成弱酸,降低了溶液中配体的浓度,使配位平衡向配离子解离的方向移动。这种因溶液的酸度增大,导致配合物的稳定性降低的现象称为酸效应。1、溶液pH对配位平衡的影响(1)配位体的酸效应配合物的K稳越小,酸效应越强;反之,配合物的K稳越大,酸效应则越弱。
例如向[FeF6]3−溶液中加入强酸,F−与H+结合成难电离的弱酸HF,使平衡向配离子解离的方向移动。反应方程式为:Fe3++6F-[FeF6]3-+6H+6HF总反应为:
[FeF6]3-+6H+Fe3++6HF
当溶液的pH增大,即溶液的酸度降低时,将会使中心原子发生水解,降低中心原子在溶液中的浓度,导致配合物的稳定性降低,这一现象称为水解效应。过渡元素金属离子,尤其在高氧化态时,都有显著水解作用。(2)金属离子的水解效应[FeF6]3−+3OH–Fe(OH)3↓+6F−
大多数配合物的中心原子都是过渡金属离子,在水溶液中都有不同程度的水解。若降低溶液的酸度,中心原子可能发生水解,导致其浓度降低,平衡向配合物解离的方向移动,解离度增大,配合物的稳定性降低。
例如向[FeF6]3−溶液中加入NaOH时,Fe3+发生水解生成沉淀Fe(OH)3,而使平衡向右移动。反应方程式为:既要考虑配位体的酸效应,又要考虑金属离子的水解效应,但通常以酸效应为主。酸效应和水解效应是相关联的向配位平衡体系中加入沉淀剂可能导致配离子解离,这是因为沉淀剂与中心原子反应生成沉淀,降低了平衡体系中心原子的浓度,平衡向配离子解离的方向移动。2、沉淀剂对配位平衡的影响[Ag(NH3)2]++Br−AgBr↓+2NH3
配离子的稳定常数越小,难溶电解质的溶度积越小,配离子越容易解离,沉淀易于生成;反之,难溶电解质的溶度积越大,配离子的稳定常数越大,配离子就越难解离,沉淀也难于生成。
例如,向[Ag(NH3)2]+的溶液中加入NaBr,生成难溶的AgBr浅黄色沉淀,使[Ag(NH3)2]+解离。反应方程式为:
例在1.00L氨水中溶解0.100molAgCl,问氨水的最初浓度至少应该是多少?解:溶解反应AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl
K
=K
f
K
sp=107.05
10
9.75=2.00
10
3
假定AgCl溶解全部转化为[Ag(NH3)2]+,忽略[Ag(NH3)2]+的离解,则平衡时[Ag(NH3)2]+的浓度为0.100mol·L1,C1
的浓度为0.100mol
L1。代入上式得:
解得平衡时c(NH3)=2.25mol
L
1溶解的过程中消耗氨
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