现代基础化学 第11章 配合物在溶液中的稳定性和配位平衡.ppt

第11章 配合物在溶液中的稳定性和配位平衡 11.2 影响配离子在溶液中稳定性的因素 11.1 配合物的稳定常数和配位平衡 11.4 配位平衡的应用 11.3 配位平衡的移动 11.1.1 稳定常数的表示方法 图1：锌氨配离子的形成过程 Zn2+ + NH3 [ZnNH3]2+ [ZnNH3]2+ + NH3 [Zn(NH3)2]2+ 11.1.1 稳定常数的表示方法 [Zn(NH3)2]2+ + NH3 [Zn(NH3)3]2+ [Zn(NH3)3]2+ + NH3 [Zn(NH3)4]2+ 11.1.1 稳定常数的表示方法 Zn2+ + 4NH3 [Zn(NH3)4]2+ 对反应 [Zn(NH3)4]2+ Zn2+ + 4NH3 稳定常数越大，配离子在水溶液中越稳定！ 11.1.2 配离子平衡浓度的计算 例1 已知[Cu(NH3)4]2+的 。若在1.0L 6.0 mol·L-1氨水溶液中溶解0.1mol 固体CuSO4，求溶液中各组分的浓度。 解： 由于[Cu(NH3)4]2+ 的稳定常数很大，假设0.1mol CuSO4 因过量NH3的存在完全生成[Cu(NH3)4]2+， 则溶液中 [Cu(NH3)4 2+] = 0.1 mol·L-1 [NH3]= 6.0 - 4?0.1= 5.6 mol·L-1 溶液中存在解离平衡 [Cu (NH3)4]2+ Cu2+ + 4NH3 平衡浓度： 0.1-x x 5.6+4x 11.1.2 配离子平衡浓度的计算 续解： 因为 x 很小，可假设：0.1-x ? 0.1; 5.6+4x ? 5.6 可解出 x = 4.9?10-18 溶液中各组分的浓度为： [Cu2+ ] = 4.9?10-18 mol·L-1 [SO42- ] = 0.1 mol·L-1 [NH3]= 5.6+4 ?4.9?10-18 ? 5.6 mol·L-1 [Cu(NH3)4 2+] = 0.1-4.9?10-18 ? 0.1 mol·L-1 11.1.2 配离子平衡浓度的计算 例2 在例1溶液中分别加入(1) 1.0 mol·L-1的NaOH溶液10ml，有无Cu(OH)2沉淀生成？(2) 0.1 mol·L-1的Na2S溶液1.0 ml，有无CuS沉淀生成？ 解： 应用溶度积规则判断溶液中有无沉淀生成 (1) 加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液10ml，溶液中[OH-]为： 所以，无Cu(OH)2沉淀生成! 11.1.2 配离子平衡浓度的计算 例2 在例1溶液中分别加入(1) 1.0 mol·L-1的NaOH溶液10ml，有无Cu(OH)2沉淀生成？(2) 0.1 mol·L-1的Na2S溶液1.0 ml，有无CuS沉淀生成？ 续解： (2) 加入0.1 mol·L-1的Na2S溶液1.0 ml，溶液中[S2-]为： 所以，有CuS沉淀生成！ 11.2.1 中心离子的性质对配离子稳定性的影响 1. 中心离子在周期表中的位置 绿色区域能形成稳定的简单配合物及螯合物；黄色区域能形成稳定的螯合物；粉红色区域仅能形成少数螯合物和大环配合物。 11.2.1 中心离子的性质对配离子稳定性的影响 2. 中心离子的半径及电荷的影响 (a) 相同电子构型的中心离子半径越大，形成配合物的稳定性越差。 (b) 电子构型相同、离子半径相似的中心离子，离子电荷越高，形成配合物的稳定性越高。例如： [Co(NH3)6]3+ [Ni (NH3)6]2+ (c) 电子构型对中心离子形成配合物的稳定性影响很大。 [Mg(EDTA)]2- [Cu(EDTA)]2- 11.2.2 配体性质对配合物稳定性的影响 1. 配体的碱性 配体碱性越强，形成的配合物越稳定。 2. 配体的螯合效应和大环效应 单齿配体 双齿螯合效应 多齿螯合效应 大环效应 3. 空间位阻 2-Me-L由于2位上的甲基靠近配位原子N，所形成配合物的稳定性小于4-Me-L。 11.2.3 配位原子和中心离子的关系 对配离子稳定性的影响 软硬酸碱原则： 硬酸倾向于和硬碱结合。如： 软酸倾向于和软碱结合。如： 中间酸碱与软硬酸碱结合的倾向差不多。 [AlF6]3- [HgI4]2- 11.3.1 配离子之间的平衡 [Ag(NH3)2]+ + 2CN- [Ag(CN)2]- + 2NH3 对于配离子间的转化反应： 如何求取上述反