天津大学无机化学课件第八章配位化合物.ppt

1、2020/7/29,课件,1,体,第八章 配位化合物,第三节 配合物在水溶液的稳定性,无机化学多媒体电子教案,2020/7/29,课件,2,Cu(NH3)4SO4在水溶液中,8-3-1 配位平衡及其平衡常数,2020/7/29,课件,3,8-3-1 配位平衡及其平衡常数,2020/7/29,课件,4,实际上 Cu(NH3)42+在溶液中是分步解离的,2020/7/29,课件,5,实际上 Cu(NH3)42+在溶液中也是分步生成的,2020/7/29,课件,6,8-3-2 配离子稳定常数的应用,1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度,例1. c(Cu(NH3)42+)=1.0103molL-1,

2、c(NH3)=1.0molL-1,计算溶液中c(Cu2+)。,平衡浓度/molL-1 x 1.0 1.0103,x=4.810-17,c(Cu2+)=4.810-17molL-1,2020/7/29,课件,7,1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度,开始浓度/molL-1 0.10 0.50 0,x=9.910-8,例2 将10.0mL、0.20molL-1AgNO3溶液与 10.0mL、1.00molL-1NH3H2O混合，计算 溶液中c(Ag+)。,平衡浓度/molL-1 x 0.50-20.10+2x 0.10-x,c(Ag+)=9.910-8molL-1,2020/7/29,课件,8,2

3、. 判断配离子与沉淀之间的转化,解：c(OH-)=0.001 molL-1 , c(Cu2+)= 4.810-17 molL-1,无 Cu(OH)2沉淀生成,例3 在1L例1溶液中加入0.001 mol NaOH。问有无Cu(OH)2沉淀生成？,2020/7/29,课件,9,2. 判断配离子与沉淀之间的转化,解：c(S2-)=0.001 molL-1 , c(Cu2+)= 4.810-17 molL-1,有 CuS沉淀生成,例4 在1L例1溶液中，加入Na2S, 使 c(S2-)=0.001molL-1。问有无CuS沉淀生成？,2020/7/29,课件,10,2. 判断配离子与沉淀之间的转化,

4、例5 计算在1L氨水中溶解0.010mol AgCl, 所需NH3的浓度?,平衡浓度/molL-1 x 0.010-y 0.010,x=0.22,所需c(NH3)=(0.22+0.02)molL-1=0.24 molL-1,2020/7/29,课件,11,2. 判断配离子与沉淀之间的转化,例6 1.0L6.0molL-1氨水可溶解AgCl多少mol?,平衡浓度/molL-1 6.0-2x x x,1.0L 6.0 molL-1氨水可溶解 0.25 mol AgCl,解：设可溶解AgCl x mol,2020/7/29,课件,12,3. 判断配离子之间的转化,例7 向Ag(NH3)2+溶液中加入

5、KCN, 通过计算判断Ag(NH3)2+能否转化为Ag(CN)2-？,Ag(NH3)2+能转化为Ag(CN)2-, 并转化完全,向着生成更稳定的配离子方向进行,2020/7/29,课件,13,3. 判断配离子之间的转化,配离子的稳定常数与转化完全程度的关系?,例8 向Ag(NH3)2+溶液中加入Na2S2O3 , 判断Ag(NH3)2+能否转化为Ag(S2O3)23-？,2020/7/29,课件,14,3. 判断配离子之间的转化,配离子的稳定常数与转化完全程度的关系?,例8 向Ag(NH3)2+溶液中加入Na2S2O3 , 判断Ag(NH3)2+能否转化为Ag(S2O3)23-？,2020/7

6、/29,课件,15,3. 判断配离子之间的转化,水溶液中离子的配合反应， 实为配离子之间的转化 Cu(H2O)42+4NH3 Cu(NH3)42+4H2O,2020/7/29,课件,16,4. 计算配离子的电极电势,例9 已知E (Au+/Au)=1.83V, Kf (Au(CN)2-) =1.991038, 计算E (Au(CN)2-/Au)。,2020/7/29,课件,17,4. 计算配离子的电极电势,例9 已知E (Au+/Au)=1.83V, Kf (Au(CN)2-) =1.991038, 计算E (Au(CN)2-/Au)。,cAu(CN)2-=c(CN-)=1molL-1,202

7、0/7/29,课件,18,4. 计算配离子的电极电势,例9 已知E (Au+/Au)=1.83V, Kf (Au(CN)2-) =1.991038, 计算E (Au(CN)2-/Au)。,即生成配合物，使Au的还原能力增强,2020/7/29,课件,19,例10 已知E (Co3+/Co2+)=1.92V, Kf (Co(NH3)63+) =1.581035，Kf (Co(NH3)62+)= 1.29105，计算E (Co(NH3)63+/Co(NH3)62+)。,解：设计一原电池,2020/7/29,课件,20,(-)Pt|Co(NH3)62+, Co(NH3)63+, NH3 Co3+,

8、Co2+|Pt(+),即 Co(NH3)62+的还原性比Co2+强; Co3+的氧化性比Co(NH3)63+强,2020/7/29,课件,21,结束,第八章 配位化合物,无机化学多媒体电子教案,第三节,2020/7/29,课件,22,第八章 配位化合物,无机化学多媒体电子教案,2020/7/29,课件,23,8-4-1 配合物的类型,主要有：简单配合物 螯合物 多核配合物 羰合物 原子簇状化合物 同多酸及杂多酸型配合物 大环配合物 夹心配合物,2020/7/29,课件,24,简单配合物,由单齿配体与中心离子直接配位形成的配合物,2020/7/29,课件,25,螯合物,由多齿配体与中心离子结合而

9、成的具有环状结构的配合物,如,Cu(en)22+,乙二胺为双齿配 体，与Cu2+形成 两个五原子环。 配位数4,2020/7/29,课件,26,螯合物,由多齿配体与中心离子结合而成的具有环状结构的配合物,如,乙二胺四乙酸有 六个配位原子， 与Ca2+形成五个五原子环。 配位数6,2020/7/29,课件,27,螯合物,螯合剂形成螯合物的配合剂,一般为含有O、S、N、P 等配位原子的有机化合物。配位原子之间要间隔两个或三个其它原子。,2020/7/29,课件,28,特性特殊的稳定性,螯合物,螯合物稳定性,螯环的大小一般五原子环 或六原子环 最稳定,螯环的多少一个配体与中 心离子形成的 螯环数越多

10、， 越稳定,2020/7/29,课件,29,特性具有特征颜色,螯合物,如 在弱碱性条件下，丁二酮肟与Ni2+形成 鲜红色的螯合物沉淀，用来鉴定Ni2+,2020/7/29,课件,30,多核配合物,多核配合物,两个或两个以上中心原子结合所形成的配合物,2020/7/29,课件,31,多核配合物,多核配合物,2020/7/29,课件,32,多核配合物,2020/7/29,课件,33,羰合物,羰合物(羰基化合物),以CO为配体的配合物,2020/7/29,课件,34,符合有效原子序数规则(简称EAN),过渡金属形成体与一定数目配体结合,以使其周围的电子数等于同周期稀有气体元素的电子数(即有效原子序数

11、),如Cr(CO)6 6个CO提供12个电子, Cr原子序数为24，核外电子数为24， Cr周围共有电子(24+12)个=36个。 相当于同周期Kr(氪)的电子数(36)， 因此， Cr(CO)6可稳定存在。,2020/7/29,课件,35,符合有效原子序数规则(简称EAN),如 Mn(CO)6+ 6个CO提供12个电子， Mn原子序数为25，核外电子数为25， Mn周围共有电子(25+12-1)个=36个， 相当于同周期Kr(氪)的电子数(36)， 因此， Mn(CO)6+可稳定存在。,过渡金属形成体与一定数目配体结合,以使其周围的电子数等于同周期稀有气体元素的电子数(即有效原子序数),20

12、20/7/29,课件,36,簇合物,原子簇状化合物(簇合物),两个或两个以上金属原子以金属-金属键(M-M键) 直接结合而形成的化合物,如 Re2Cl82- 有24个电子成键，其中： 16个形成Re-Cl键 8个形成Re-Re键 即填充在一个轨道 两个轨道 一个轨道 相当于一个四重键,2020/7/29,课件,37,原子簇化合物(簇合物),Rh2Fe(CO)12,2020/7/29,课件,38,原子簇化合物(簇合物),Rh13,2020/7/29,课件,39,同多酸、杂多酸型配合物,同多酸、杂多酸型配合物,同多酸型配合物由多核配离子形成 的同多酸及其盐,2020/7/29,课件,40,同多酸、

13、杂多酸型配合物,杂多酸型配合物由不同酸根组成的 配酸,2020/7/29,课件,41,大环配合物,大环配合物,骨架上带有O、N、S、P、As等多个配位原子的多齿配体所形成的配合物,如Na与苯并-15-冠-5形成的配合物,苯并-15-冠-5,2020/7/29,课件,42,夹心配合物,如 二茂铁(C5H5)2Fe,2020/7/29,课件,43,第四节结束,结束,第八章 配位化合物,无机化学多媒体电子教案,第四节,2020/7/29,课件,44,第八章 配位化合物,无机化学多媒体电子教案,2020/7/29,课件,45,1.分析化学方面,离子的鉴定,2020/7/29,课件,46,1.分析化学方

14、面,离子的分离,Zn2+、 Al3+,过量NH3H2O,Zn(NH3)42+ Al(OH)3,无色白色,2020/7/29,课件,47,1.分析化学方面,离子的掩蔽,Co2+(含Fe3+),丙酮 KSCN,Co(NCS)42- Fe(NCS)n3-n,艳蓝色血红色,干扰,为消除干扰, 先加入足量NH4F(或NaF),Fe3+ + 6F- FeF63- (无色),在分析化学上，这种排除干扰 的作用称为掩蔽效应。 所用的配位剂称为掩蔽剂。,2020/7/29,课件,48,.配位催化方面,配位催化 在有机合成中,利用配位反应,而 产生的催化作用。即反应分子先与催化剂 活性中心配合, 然后在配位界内进行反应。,如Wa