第十一配合物在溶液中的稳定性-PPT.pptx

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1、第十一配合物在溶液中的稳定性二、中心离子得半径及电荷得影响二、中心离子得半径及电荷得影响相同构型得中心离子形成得配离子得稳定性随相同构型得中心离子形成得配离子得稳定性随离子半径得增加而减小。离子半径得增加而减小。电子构型相同、离子半径相近得中心离子电荷电子构型相同、离子半径相近得中心离子电荷越高越高,形成得配合物越稳定。形成得配合物越稳定。配体得碱性越强配体得碱性越强,表示它亲核能力越表示它亲核能力越强强,形成配合物越稳定。形成配合物越稳定。11-1-2 配体性质对配合物稳定性得影响配体性质对配合物稳定性得影响配体得碱性配体得碱性配体得鳌合效应与大环效应配体得鳌合效应与大环效应空间位阻空间位阻

2、 鳌合物得稳定性比非鳌合物得稳定性高鳌合物得稳定性比非鳌合物得稳定性高;五元环、六元环得鳌合物最稳定五元环、六元环得鳌合物最稳定;鳌合物得鳌环越多越稳定。鳌合物得鳌环越多越稳定。若配体就是大环若配体就是大环,则形成得配合物特别稳定。则形成得配合物特别稳定。11-2 稳定常数得表示方法稳定常数得表示方法11-2-1 配离子得离解平衡配离子得离解平衡实验例子实验例子:Cu(NH3)4SO4 +NaOH Cu(OH)2 无无 +Na2S CuS(黑黑)Cu2+OH-2 Ksp(=6、310-36)离解离解Cu(NH3)42+Cu2+4NH3 配合配合)NH(CuNHCuK243432不稳KAg(NH

3、3)2+Ag(CN)2-Co(NH3)63+Co(NH3)62+K不稳不稳10-7、0510-21、210-35、210-5、11稳定性稳定性11-2-2 配离子得稳定常数配离子得稳定常数例：例：Cu2+4NH3 Cu(NH3)42+432243NHCu)NH(CuK稳K不稳稳K1K)NH(CuNHCuK243432不稳比较：逐级稳定常数逐级稳定常数31.43223110NHCu)NH(CuK 67.3323223210NH)NH(Cu)NH(CuK 04.33223233310NH)NH(Cu)NH(CuK 3.23233243410NH)NH(Cu)NH(CuK 稳稳KKKKK4321 N

4、H Cu32 23)Cu(NH323NH)Cu(NH 223)Cu(NH3223NH)Cu(NH 233)Cu(NH3233NH)Cu(NH 243)Cu(NH11-3 配离子平衡浓度得计配离子平衡浓度得计 算、算、配位平衡得移动配位平衡得移动11-3-1 判断配合反应进行得程度与方向判断配合反应进行得程度与方向11-3-2 计算配合物溶液中有关离子得浓度计算配合物溶液中有关离子得浓度11-3-3 配离子与沉淀间得转化配离子与沉淀间得转化11-3-4 利用利用K稳稳值计算有关电对得电极电势值计算有关电对得电极电势11-3-1 判断配合反应进行得程度与方向判断配合反应进行得程度与方向例例1、配合

5、反应配合反应 CN2)NH(Ag2332NH2)CN(Ag 问题问题:该配合反应向那一个方向进行？该配合反应向那一个方向进行？解决方法解决方法:可以根据配合物可以根据配合物Ag(NH3)2+与与Ag(CN)2-得稳定常数得稳定常数(K稳稳),求出上述反应得求出上述反应得平衡常数来判断。平衡常数来判断。2-2323-2CN)Ag(NHNHAg(CN)K AgAg )NH(Ag)CN(Ag3KK稳，稳，稳，稳，05.72.211010=1014、15=1、11014结论结论:Ko很大很大,反应正向进行。反应正向进行。一般而言一般而言,由较不稳定得配离子转化成较稳由较不稳定得配离子转化成较稳定得配离

6、子就是很容易进行得。定得配离子就是很容易进行得。第三第三,将平衡时得各离子浓度代入将平衡时得各离子浓度代入平衡常数表达式中。平衡常数表达式中。第二第二,写出有关反应方程式写出有关反应方程式,把把平衡时得浓度表示出来。平衡时得浓度表示出来。首先首先,找出初始浓度。找出初始浓度。例例2 计算溶液中与计算溶液中与1、010-3molL-1Cu(NH3)42+与与1、0 molL-1 NH3处于平衡状态得游离处于平衡状态得游离Cu2+浓度。浓度。已知已知:K稳稳=2、091013解解:11-3-2 计算配合物溶液中有关离子得浓度计算配合物溶液中有关离子得浓度平衡平衡 x 1、0 1、010-34322

7、43NHCu)NH(CuK 稳稳430.1x100.1 1331009.20.1100.1 Cu2+4NH3 Cu(NH3)42+0.1K100.1x3 稳稳117Lmol108.4 第二第二,写出有关反应方程式写出有关反应方程式,把把平衡时得浓度表示出来。平衡时得浓度表示出来。配合前配合前 0、02 1、0配合时配合时 几乎全部几乎全部 20、02 0、02平衡平衡 x 1-0、04+2x 0、02-x第三第三,将平衡时得各离子浓度代入将平衡时得各离子浓度代入平衡常数表达式中。平衡常数表达式中。296.0 x02.0 2)x296.0(x02.0 首先首先,找出初始浓度。找出初始浓度。例例3

8、、在在1mL,0、04molL-1 AgNO3 溶液中溶液中,加入加入1mL,2molL-1 NH3H2O溶液溶液,计算平衡后溶液中得计算平衡后溶液中得Ag+离子浓离子浓度就是多少？度就是多少？7)NH(Ag1012.1K3 稳，稳，已知：已知：解解:AgNO3 1mL,0、04 molL-1 NH3H2O 1mL,2 molL-1 混合混合0、02 molL-1 1 molL-1 3NH2Ag 23)NH(Ag2323NHAg)NH(AgK 稳稳296.0K02.0 xAg 稳稳1927Lmol109.196.01012.102.0 找出体系中阳离子与阴离子得浓度找出体系中阳离子与阴离子得浓

9、度11-3-3 配离子与沉淀之间得转化配离子与沉淀之间得转化例例4 在在1 L含有含有1、010-3molL-1Cu(NH3)42+与与1、0 molL-1 NH3溶液中加入溶液中加入0、001mol NaOH,有无有无Cu(OH)2沉淀生成？若加入沉淀生成？若加入0、001mol Na2S,有无有无 CuS沉淀生成？沉淀生成？(已知已知:Ksp,Cu(OH)2=2、210-20,Ksp,CuS=6、310-36)解解:(1)Cu2+=4、810-17molL-1OH-=NaOH=0、001 molL-1 Cu2+OH-2=4、810-17 0、0012 =4、810-23 Ksp,CuS 有

10、有CuS沉淀生成沉淀生成 12CMV22)x21(x AgAg 例例5 100mL,1、0 molL-1 NH3能溶解多少克能溶解多少克AgBr、已知已知:Ksp,AgBr=5、010-13,MAgBr=188 gmol-1 解解:7)NH(Ag1012.1K3 稳，稳，首先首先,写出溶解反应方程式写出溶解反应方程式3NH2AgBr Br)NH(Ag23设能溶解设能溶解 AgBr x molL-1 平衡平衡 x 1-2x x x 2323NHBr)NH(AgK =K稳稳Ksp;106.5)x21(xK622 x=2、410-3 molL-1=2、4 10-3 1880、1=0、044(g)C(

11、molL-1)M(gmol-1)V(L)=1、121075、010-13能溶解能溶解,WAgBr=11-3-4 利用利用K稳稳值计算有关电对得电极电势值计算有关电对得电极电势例例6?E:10K)CN(Au,V69.1EAu)CN(Au3.382AuAu2 计算计算，的的已知：已知：稳稳涉及电对涉及电对:CN2Aue)CN(AuAueAu2解:Au/)CN(AuAu/Au2EE即：22Au/)CN(AuAu/AuCN)CN(Aulg059.0EAulg059.0E2)CN(AuCNAulg059.0EE22Au/AuAu/)CN(Au2将它们组成原电池将它们组成原电池,平衡时平衡时,电动势为零。

12、电动势为零。稳K1lg059.0EAu/AuV58.0101lg059.069.13.3811-3-5 配位平衡得移动配位平衡得移动一、配离子得破坏一、配离子得破坏1.Cu(NH3)4+S2-=CuS+4NH3 Cu(NH3)4+=Cu2+4NH3 配位平衡破坏配位平衡破坏 Na2S=S2-+2Na+CuS 沉淀平衡取代沉淀平衡取代 2.Fe(C2O4)33-+6H+=Fe3+3H2C2O4结论结论:配离子得破坏条件配离子得破坏条件,其它化学平衡取代配位平其它化学平衡取代配位平衡衡二、配离子得生成二、配离子得生成 欲使配离子生成欲使配离子生成,必须使用某种配合剂必须使用某种配合剂,使它与金属离

13、子使它与金属离子结合结合,从而生成配离子。从而生成配离子。AgCl(s)+2NH3 =Ag(NH3)2+Cl-AgCl(s)=Ag+Cl-沉淀平衡破坏沉淀平衡破坏 2NH3 Ag(NH3)2+配位平衡取代配位平衡取代结论结论:配离子生成条件配离子生成条件,配位平衡取代其它化学平衡配位平衡取代其它化学平衡沉淀平衡、配合平衡之间得转化沉淀平衡、配合平衡之间得转化11-4 配位物得应用配位物得应用11-4-1 分化中得应用分化中得应用1、离子得鉴定离子得鉴定 某种配位剂若能与金属离子形成特征颜色得配合物某种配位剂若能与金属离子形成特征颜色得配合物,便可用于该离子得特征鉴定。便可用于该离子得特征鉴定。

14、例例:n3n3)NCS(FenSCNFe K4)CN(FeFe)CN(FeKFe364643 24332)NH(CuNH4Cu深蓝深蓝nn:1-6 血红色血红色蓝色蓝色2、离子得分离离子得分离 利用形成易溶配合物使沉淀溶解利用形成易溶配合物使沉淀溶解,从而达到离从而达到离子分离得目得子分离得目得 3232AlOHNHZn 3OHNH2)OH(Al)OH(Zn23 3243)OH(Al)NH(Zn分离分离3、掩蔽某些离子对其它离子得干扰作用掩蔽某些离子对其它离子得干扰作用例：例：Fe3+FeF63-FeF63-无色无色 Co2+Co2+Co(NCS)42-宝蓝色宝蓝色NaFSCN-11-4-2

15、冶金中得应用湿法冶金冶金中得应用湿法冶金一、提炼金属一、提炼金属(1)4Au+8CN-+2H2O+O2=4Au(CN)2-+4OH-(2)2Au(CN)2-+Zn=2Au+Zn(CN)42-二、二、分离金属分离金属例：例：铝矾土制取铝矾土制取Al2O3，要分离杂质，要分离杂质Fe3+Al2O3 Al(OH)4-Fe3+Fe(OH)3OH-在电镀工业中得应用在电镀工业中得应用在生物化学中得应用在生物化学中得应用在电镀时必须控制电镀液中得金属离子以很小得在电镀时必须控制电镀液中得金属离子以很小得浓度在作为阴极得金属制件上不断得放电沉积浓度在作为阴极得金属制件上不断得放电沉积,才才能得到均匀、致密、光亮得金属镀层。能得到均匀、致密、光亮得金属镀层。血红素血红素血红蛋白血红蛋白H2O+O2=血红蛋白血红蛋白 O2+H2O 蓝色蓝色 鲜红色鲜红色