课件无机化学12 配位平衡.ppt

1、chapter 12 coordination equilibrium，第12章配位平衡，1 .把握配位平衡的稳定常数和不稳定常数的概念2 .理解阶段性形成常数的概念3 .了解影响配合物在水溶液中的稳定性的因素4 .把握有关配位平衡的修正算法。 在本章中，将12-1络合物稳定常数12-2影响络合物在溶液中的稳定性的要素12-3络合物的性质，在本章中，将12-1络合物的稳定常数、12-1-1稳定常数和不稳定常数12-1-2的阶段性稳定常数和蓄积稳定常数12告知给用户，在稳定常数(生成常数)一定温度下，中心离子和配体溶液12-1-2阶段的稳定常数和蓄积稳定常数，配合物的配位离解平衡阶段性地确立，各

2、阶段有平衡常数。 例如，1 .络合物的阶段性稳定(形成)常数，2 .络合物的累积稳定常数，累积稳定常数形成配位离子的各阶段性稳定常数的积。 配位反应进行的程度越大，阶段性稳定常数和累积稳定常数的关系就越表示该配位反应越容易生成，即越稳定。 相反，该络合物越容易离解，即表示越不稳定。 常见配合物的k稳定可以查阅化学手册。 教材P414、415附表4、5显示了常见的配离子的lgn。 对于同种配合物，可以通过直接比较k来比较配合物的稳定性，对于异种配合物，可以通过校正溶液中的离子浓度来比较稳定性。 例： Cu(NH3)42的稳定常数为4.81012 Zn(NH3)42的稳定常数为1.15109，这两

3、种配离子中的哪一种更稳定？12-1-3配合物的稳定常数的应用，例如室温下，0.010mol的AgNO3固体溶解于1.0L0.030 mol L-1的NH3 H2O中(不改变体积)，修正该溶液中的游离的Ag、NH3和Ag。 配离子平衡浓度的补正算、解：答：略。 判断2.2种配离子间转化的可能性，25时在Ag(NH3)2溶液中，c(NH3)=1.0 molL-1、c(Ag(NH3) 2)=0.10molL-1。 解：影响12-2络合物在溶液中的稳定性的因素、12-2-1中心离子的结构和性质的影响12-2-2配体的性质的影响、11-2-1中心离子的结构和性质的影响、决定中心原子作为络合物体的能力的因

4、素、1 .金属离子的半径和电荷对于相同电子配置的金属离子， 生成络合物的稳定性与金属离子电荷成正比，与半径成反比，可以符合金属离子的离子电势，即Z/r (或Z2/r )值，该值的大小始终与生成络合物的稳定常数的大小一致，但这限于比较简单的离子型P389表12-3 2 .金属离子的电子结构型(1)8e-结构型的金属离子，例如碱金属、碱土类金属离子和B3、Al3、Si4、Sc3、Y3、La3、Ti4、Zr4、Hf4等离子。 一般来说，这种类型的金属离子形成络合物的能力低，它们与配体的键合力主要是静电引力，因此络合物的稳定性主要由中心离子的电荷和半径决定，并且电荷的影响明显大于半径的影响。 (2)1

5、8e-配置的金属离子，例如Cu、Ag、Au、Zn2、Cd2、Hg2、Ga2、In3、Tl3、Ge4、Sn4、Pb4等离子，由于是18e-，所以是(3)(18 2)e-结构型的金属离子，例如Ga、In、Pb4等离子(4)(9-17)e-结构型的金属离子，例如Fe2、Co2、Ni2、Pt2等，因为有不满足的d轨道，所以容易接受配体的电子对，形成配合物的能力强。 中心离子在周期表中的位置是：b、b、B-B金属容易与稳定的简单配合物形成螯合物；p区的金属能够形成少量的简单配合物和稳定的螯合物；s区的金属只能与比较稳定的螯合物形成大环配合物。 11-2-2配体的性质影响、配合物的稳定性与中心离子的性质有

6、关，除此之外，还与配体的酸碱性、螯合效应、位阻等配体的性质有关。 中心离子越相同，配体的碱性越强，形成的配合物越稳定。 中心离子是电子对接受体，是酸。 1 .配体的碱性，例如Zn (oh ) 42-LG4=15.5 Zn (NH3) 42lg4=9. 05，2 .配体的螯合效应多齿配体的环形成作用使络合物的稳定性比组成与结构近似的非螯合化合物的稳定性也与形成螯合环的数量有关。 一般来说，形成的螯合环的数量越多螯合化合物越稳定。 螯合物中的环越多，越稳定，5，6原环越稳定。 从螯合化合物的稳定性、热力学的观点出发，螯合效应为熵效应。 例如，Ni(NH3)62 3en=Ni(en)33 6NH3

7、S0有利于反应向右进行。 3 .位阻或邻位效应、12-3配合物的性质、12-3-1颜色变化12-3-2溶解度变化(配位平衡和沉淀溶解平衡) 12-3电极电位变化(配位平衡和氧化还原平衡) 12-NaF或NH4F、KSCN、蓝色、12-3-2溶解度变化(配位平衡和氧化还原平衡) 配位平衡和沉淀溶解平衡的相互影响实际上是配合剂(配体)和沉淀剂争夺金属离子的能力的大小，k越稳定则越大，即沉淀配合剂配离子沉淀剂K=K稳定Ksp配离子沉淀剂沉淀配合剂K=1/(K稳定Ksp )、例如0.10mmol的AgCl 解： AgCl溶解后生成的Ag(NH3)2的浓度为0.10mmol/1.0mL=0.10 mol

8、L-1、AgCl 2NH3=Ag(NH3)2 Cl-开始： 0。 12-3-3电极电位变化(配位平衡和氧化还原平衡)，由于配位离子的生成，溶液中的金属离子的浓度发生变化，与电对相关的电极电位发生变化。 例如：解：co (NH3) 63=co (NH3) 62=NH3=1. 0摩尔. l-1、Co3=？ Co2=？ 想法？ 想一想，例如：怎么求？ 例如，解：NH3=Cu (NH3) 42=Cu (NH3) 42=1.0mol.l-1，12-3-4酸碱性变化(配位平衡和酸碱平衡，Mn nL- MLn，nOH- nH M(OH)n nHL，Ka、Kb越小，配离子、Cd(NH3)42 2OH- Cd(

9、OH)2 4NH3、Cu(NH3)42 4H Cu2 4NH4、例如、12-3-5络合物的应用、1 .元素分离、Ni离子的鉴定：丁基二肟、鲜红色、2 .在电镀工业中的应用、Cu222p2o但是，在存在适当的配合剂的情况下，例如在NaCN溶液中，由于Au(CN)2-/Au值远小于O2/OH-值，因此Au的还原性强，容易被O2氧化，变为Au(CN)2-而溶解，之后4 a u8cn-o 22 h2o=4an 例如，植物进行光合所需的叶绿素是以Mg2为中心的复杂络合物。 植物固氮酶是铁钼的蛋白质配合物。 治疗糖尿病的胰岛素、治疗血吸收症的酒石酸锑钾及抗癌剂顺铂、二氯二茂钛等是配合物。 现已证实多种顺铂(Pt(N