《油田基础化学》课件-第五章配位化合物

油田基础化学第五章配位化合物一配位化合物（一）概念（二）组成（三）命名（四）螯合物二水的硬度的测定在CuSO4溶液中滴加一定浓度的氨水，得到一种天蓝色的沉淀，若继续加入过量氨水，发现沉淀消失，得到深蓝色的溶液。若向其中加入NaOH溶液，不会产生Cu(OH)2沉淀。？一配位化合物CuSO4+4NH3[Cu(NH3)4]SO4[Cu(NH3)4]SO4

为

配位化合物；[Cu(NH3)4]2+

为配离子

，水溶液中可稳定存在。形成体[Cu(NH3)4]2+NHHHNHHHNHHCuNHHHH配位体配位键一配位化合物（一）概念

1配离子由中心原子(阳离子或原子)与一定数目的配体(离子或中性分子)，通过配位键结合，并按一定组成和空间构型形成的复杂离子，称为配离子。

eg:配阳离子[Cu(H2O)4]2+、[Cu(NH3)4]2+

配阴离子[PtCl6]2-一配位化合物形成体NHHHNHHHNHHCuNHHHH配位体配位键[Cu(NH3)4]2+2配位分子不带电荷的电中性化合物。

eg：[Co(NH3)Cl3]，[Ni(CO)4]--（四羰基合镍）3配位化合物含有配离子的化合物以及中性配位分子统称为配位化合物，简称配合物。一配位化合物eg：[Cu(H2O)4]2+eg：H[AuCl4]–四氯合金酸配体中心原子配位键一配位化合物（二）配位化合物的组成配合物分为内界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4为例。[Cu(NH3)4]SO4NHCuHH一配位化合物1内界

在配合物化学式中用方括号表示内界。配合物的内界能稳定地存在于晶体及水溶液中。它是配合物的特征部分，它的结构和性质与其他离子不同。

eg：[Cu(NH3)4]2+一配位化合物

2外界不在内界的其它离子，如SO42-，写在方括号外，构成配合物的外界。内界与外界之间的结合力是离子键，故在溶液中内、外界是分离的，分别以离子状态存在于溶液中。

配位分子则没有外界。一配位化合物

3中心原子

中心原子统称为配合物的形成体。位于配离子的中心，中心离子绝大多数是带正电荷的阳离子，其中以过渡金属离子居多。“M”

如：Fe3+、Cu2+、Co2+、Ag+、Cu+等；

在配合物[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]中,中心原子分别为：

Ni、Fe原子。一配位化合物配体中心原子配位键

4配位体

在配合物中与形成体（中心原子或中心离子）结合的离子或中性分子称为配位体，简称配体。“L”

在配体中提供孤对电子与形成体形成配位键的原子称为配位原子。

eg：[Co(NH3)4]2+中的NH3，如配体NH3中的N。常见的配位原子为电负性较大的非金属原子C、Ｎ、Ｐ、O、S和卤素等原子。一配位化合物配体中心原子配位键

根据一个配体中所含配位原子数目的不同，可将配体分为单齿配体和多齿配体。

(1)单齿配体：一个配体中只有一个配位原子，如NH3，OH-，X-，CN-，SCN-，CO等。

eg：Ag+与NH3结合

Ag++2NH3→[H3N:→Ag←:NH3]+

(2)多齿配体：一个配体中有两个或两个以上的配位原子。

如乙二胺（en)、EDTA（乙二胺四乙酸）。一配位化合物一配位化合物5配位数在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的总数称为该形成体的配位数。

eg：[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+的配位数为4;

[Cr(H2O)4Cl2]+中Cr3+的配位数为6。目前已知形成体的配位数有2、4、6、8，其中最常见的配位数为2、4和6。一配位化合物

由单齿配体形成的配合物，中心离子的配位数等于配体的数目；若配体是多齿的，那么配体的数目不等于中心离子的配位数。

eg：[Cu(en)2]2+中的乙二胺(en)是双齿配体，即每1个en有2个N原子与中心离子Cu2+配位，在此，Cu2+的配位数是4而不是2。一配位化合物6配离子的电荷数形成体和配体电荷的代数和即为配离子的电荷。

eg：K3[Fe(CN)6]中配离子的电荷数可根据Fe3+和6个CN-电荷的代数和判定为-3，也可根据配合物的外界离子(3个K+)电荷数判定[Fe(CN)6]3-的电荷数为-3。

［PtCl6]2-的电荷数是-2，［Co(NH3)3(H2O)Cl2]+的电荷数是+1。一配位化合物（三）配位化合物的命名

1命名原则配合物的命名与一般无机化合物的命名原则相同：先提阴离子，再提阳离子。

若阴离子为简单离子，称某化某。若阴离子为复杂离子，称某酸某。一配位化合物2内界的命名次序

配位体数—配位体名称—合—中心离子（中心离子氧化数）不同配体名称之间以中圆点“

•

”分开，相同的配体个数用倍数词头二、三、四等数字表示。［Co(NH3)3(H2O)Cl2]+一配位化合物无机配体在前,有机配体列在后

eg:[PtCl2(Ph3P)2］(2)先列出阴离子名称,后列出阳离子名称,最后列出中性分子的名称eg：K[PtCl3NH3]

[Co(N3)(NH3)5]SO4

(3)同类配体的名称,按配位原子元素符号的英文字母顺序排列eg:[Co(NH3)5H2O]Cl3

一配位化合物二氯·二(三苯基磷)合铂(Ⅱ)

三氯·一氨合铂(Ⅱ)酸钾硫酸叠氮·五氨合钴(Ⅲ)三氯化五氨·一水合钴(Ⅲ)(4)同类配体中若配位原子相同,则将含较少原子数的配体列前,较多原子数的配体列后eg:[PtNO2NH3NH2OH(Py)]Cl氯化一硝基·一氨·一羟胺·吡啶合铂(Ⅱ)

(5)若配位原子相同,配体中含原子数目也相同,则按在结构式中与配位原子相连的原子的元素符号的字母顺序排列

eg:[PtNH2NO2(NH3)2]氨基·硝基·二氨合铂(Ⅱ)

一配位化合物3命名实例（1）配离子是阴离子的配合物

K4[Fe(CN)6]

六氰合铁（Ⅱ）酸钾

K[PtCl3NH3]

三氯•一氨合铂（Ⅱ）酸钾

H2[PtCl6]

六氯合铂（IV）酸

(NH4)[Co(NH3)2(NO2)4]

四硝基•二氨合钴（Ⅲ）酸铵一配位化合物（2）配离子是阳离子的配合物

[Co(NH3)5Cl2]Cl

氯化二氯•五氨合钴（Ⅲ）

[Co(NH3)5H2O]Cl3

三氯化五氨•一水合钴（Ⅲ）

[Pt(NO2)NH3(NH2OH)(Py)]Cl

氯化一硝基•一氨•一羟胺•吡啶合铂（Ⅱ）一配位化合物（3）配离子电荷为零的配位分子

[Pt(NH3)2Cl2]

二氯•二氨合铂（Ⅱ)[Ni(CO)4]

四羰基合镍（IV）

[Pt(NH2)NO2(NH3)2]

一氨基•一硝基•二氨合铂（Ⅱ）一配位化合物课堂练习：[Co(NH3)6]3+六氨合钴（Ⅲ）配离子配体：NH3配位原子：N配位数：6[Co(NO2)3(NH3)3]三硝基•三氨合钴（Ⅲ）配体：NH3，NO2配位原子：N配位数：6一配位化合物（四）螯合物乙二胺分子是多齿配体，两个乙二胺分子与一个Cu2+形成具有两个五元环的配位个体[Cu(en)2]2+乙二胺（简写en）分子的N原子与Cu2+结合形成四个配位键，所以

[Cu(en)2]2+中的Cu2+的配位数为4.一配位化合物由中心原子与多齿配体所形成的具有复杂环状结构的配合物称为内配合物也称螯合物或螯合个体。螯合个体为离子时称为螯合离子，螯合离子与外界离子所组成的化合物称为螯合物。不带电荷的螯合个体就是螯合物，通常把螯合离子也称为螯合物。能与中心原子形成螯合个体的多齿配体称为螯合剂。常见的螯合剂是含有N、O、S、P等配位原子的有机化合物。eg：氨基乙酸（NH2CH2COOH）、氨三乙酸（N（CH2COOH）3）、乙二胺四乙酸等。一配位化合物常见的螯合剂是乙二胺四乙酸（EDTA），通常简写为H4Y。乙二胺四乙酸是一个六齿配体，其中4个羧基氧原子和2个氨基氮原子共提供6对孤对电子，与中心原子配位时能形成5个五元环，它几乎能与所有金属离子形成十分稳定的螯合个体。一配位化合物H4Y微溶于水，常温下溶解度为0.2g/L，通常使用其二钠盐配制标准溶液。乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度为120g/L，水溶液pH=4.8。习惯把Na2H2Y也称为EDTA。故在水的硬度的测定实验中使用乙二胺四乙酸二钠盐进行测定。一配位化合物1.油井水酸化添加剂

稳定剂包括配位剂和还原剂。常用的稳定剂有乙酸、柠檬酸、次氨基乙酸、异抗坏血酸、乙二胺四乙酸等。2.油田水防垢剂3.物质分离4.离子鉴定5.测定离子含量6.掩蔽干扰离子二配位平衡的应用三水硬度的测定思考题：1、为什么通常使用乙二胺四乙酸二钠盐配制EDTA标准溶液，而不用乙二胺四乙酸？2、以CaCO3为基准物标定EDTA溶液时，加入镁溶液的目的是什么？测定Ca2+时，若Mg2+共存，少量的Mg2+不仅不干扰钙的测定，而且会使终点比单独存在时更敏锐。3、如何得到镁硬度？总硬度-钙硬度=镁硬度实验步骤：1、钙、镁总硬度的测定。用移液管吸取100ml自来水样置于250ml锥形瓶中，加HCl（1:1）1~2滴酸化水样，煮沸数分钟去除CO2，冷却后加入5ml三乙醇胺溶液，摇动锥形瓶，加入5ml氨性缓冲溶液，再加入3~4滴铬黑T指示剂，溶液呈红色。用EDTA标准溶液滴定到溶液由红