配位平衡2010-12-21.ppt

1、第九章 配位平衡和配位滴定法,五、螯合物,四、配合物与“简单化合物”和复盐的差别,六、配合物的同分异构现象,写出下列配合物的化学式： （1）羟基水草酸根乙二胺合铬() （2） 氯硝基四氨合钴()配阳离子,解：,Example 1,Cr(OH)(H2O)(C2O4)(en); Co(NH3)4(NO2)Cl+,四、 配合物与“简单化合物”和复盐的差别,溶于水中电离: 盐、简单化合物： CuSO4 = Cu2+ + SO42- 复盐 (明矾)：KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42- 在溶液中能全部电离成简单离子。 “复杂离子” ：Cu (NH3)42+ = Cu (NH3)3

2、2+ + NH3 (配合物) 总的离解方程式： Cu (NH3)42+ = Cu2+ + 4NH3 在溶液中只能部分电离成简单离子。 “配合物”与复盐之间无绝对界限。,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)22+：,由中心原子与多齿配体所形成的具有环状结构的配位个体称为螯合个体。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。,五、螯合物,螯合剂应具备以下两个条件： (1) 配体必须含两个或两个以上能提供孤对电子

3、的配位原子，配位原子主要是O，N，S等原子； (2) 配体的配位原子之间应该间隔两个或三个其他原子，以形成稳定的五元环或六元环。 常见的螯合剂是乙二胺四乙酸：,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。,螯合个体的结构,同一中心原子形成的螯合个体的稳定性， 一般比组成和结构相近的非螯合配位个体的稳 定性高，这种现象称为螯合效应。 螯合个体的稳定性与中心原子和配体所形 成的螯环的大小和数目有关。含五元环和六元 环的螯合个体是稳定的，而小于五元环或大于 六元环的螯合个体

4、是不稳定的。 组成和结构相似的多齿配体，与同一中心 原子所形成的螯合个体中的螯环越多，该螯合 个体就越稳定。这是因为螯环越多，配体动用 的配位原子就越多，与中心原子所形成的配位 键就越多，配体脱离中心原子的机会就越小。,六、 配合物的同分异构现象,两种或更多种化合物，有相同的化学式，但结构和性质均不相同，则互称“同分异构体”，这种现象称为“同分异构现象”。,同分异构,原子间连接方式不同引起的异构现象,(1) 键合异构 (右图)： Co(NO2)(NH3)5Cl2 硝基, 黄褐色, 酸中稳定 Co(ONO)(NH3)5Cl2 亚硝酸根, 红褐色, 酸中不稳定,（一）结构异构,CoBr(NH3)5

5、SO4 CoSO4(NH3)5Br,(2) 电离异构：,(3) 水合异构,Cr(H2O)6Cl3 紫色 CrCl(H2O)5Cl2 H2O 亮绿色 CrCl2(H2O)4Cl 2H2O 暗绿色,(4) 配位异构,Co(en)3Cr(ox)3 Cr(en)3Co(ox)3,（1）空间几何异构 配合物内界中两种或两种以上配位体（或配位原子）在空间 排布的方式不同，造成几何异构现象，相同的配位体可以配置在 临近的位置上（顺式，cis-），也可以配置在相对远离的位置上 （反式，trans-），故这种异构现象又叫做顺反异构。 （2）旋光异构 （光学异构）,（二）立体异构,配体在空间排列位置不同引起的异构

6、现象.,例1. 八面体配合物MA2B2C2， 如 PtCl2(OH)2(NH3)2 ，5 种异构体,全反,A反,B反,C反,全顺,顺 二氯二氨合铂 淡黄色，m = 0 S = 0.0366 g/100g H2O 不具抗癌活性,反 二氯二氨合铂 棕黄色，m 0 S = 0.2523 g/100gH2O 具抗癌活性(干扰DNA复制),紫色,红色,（2）旋光异构 (光学异构),1. 两种异构体互为镜象，但永远不能完全重叠（类似左、右手关系），称为一对“对映体”，也称“手性分子”。,2. 平面偏振光通过这两种异构体时，发生相反方向的偏转（右旋 d, 左旋 l ）,配位化合物的应用,1.在无机化学方面的

7、应用 （1）湿法冶金 众所周知，贵金属难氧化，从其矿石中提取有困难。但 是当有合适的配合剂存在，例如在NaCN溶液中，由于EAu(CN)2-/Au值比E(O2/OH-)值小得多，Au的还原性增强，容易被O2氧化，形成Au(CN)2-而溶解。然后用锌粉自溶液中置换出金。 4Au + 8CN- + O2 + 2H2O 4Au(CN)2- + 4OH 2Au(CN)2- + Zn 2Au+ 2Au(CN)42- （2） 分离和提纯 利用生成配合物后性质上的差异，来分离提纯性质相近的稀有金属。,2.在分析化学方面的应用,（1） 离子的鉴定 形成有色配离子: 例如在溶液中NH3与Cu2+能形成深蓝色的Cu(NH3)42+ ，借此配位反应可鉴定Cu2+。而Fe(SCN)2+呈现血红色。 形