第七章 配位平衡与配位滴定.ppt

第七章　配位平衡与配位滴定;第一节　配位化合物;?知识目标： ;?能力目标：;?一、配合物的定义 ; 原子间的共用电子对由一个原子提供的共价键称为配位共价键，简称配位键。由配位键形成的复杂化合物称为配位化合物，简称配合物。;?二、配合物的组成 ;　　1、中心离子(或原子) 　　中心离子(或中心原子)是配合物的形成体，位于配合物的中心，一般为带正电荷的金属离子或中性原子。例如［Cu(NH3)4］SO４中的Cu2＋， H2[SiF６] 中的Si2+等。;3、配位数---中心原子结合的配位原子总数 多为2 3 4 5 6 7 8，与中心离子电荷有关，与配位体有关。;3）多核配合物 在一个配合物中有2个或2个以上中心离子的配合物。 [Re2Cl8]2- 4）其他配合物 配位聚合物;?三、配合物的命名 ; 同类配体的名称，可按配位原子的元素符号在英文字母中的顺序排列，例如NH3与H2O同为配位体时，NH3排列在前，H2O排列在后。又例如Br-、Cl- 同为配位体时，溴排列在前，氯排列在后。下面举一些命名实例：;;补充 螯合物;螯合物通常具有五员环或六员环，可以带电荷或是电中性分子（内配盐，在水中溶解度较小）。;EDTA与金属离子生成的配合物中通常含有五个五员环：;六员环螯合物;2 螯合物的一般性质;2、螯合比 螯合物中，中心离子与螯合剂数目之比称为螯合比。注意螯合比与中心离子的配位数是不同的。;四 配合物的应用;Vit B12;Mb的三级结构 （中心红色原子为Fe）;2 作为解毒剂和药物;去铁敏;促排灵和新促排灵（Dithylenetriaminepentaacetic Acid， DTPA-CaNa3及DTPA-ZnNa3） 二乙三胺五乙酸钠盐与钙或锌的配合物;3 在生产和科研的应用;?一、配位平衡及其平衡常数;　　对于不同的配离子，离解的程度不同。与酸碱平衡相似，为定量描述不同配离子在溶液中的离解程度，一般用配合物的稳定常数K稳或不稳定常数K不稳来表示，即; 与多元弱酸、碱的离解相似，配离子的生成或离解也是逐级进行的，因此在溶液中存在一系列的配位平衡，其对应的稳定常数，称为逐级稳定常数，用K稳1Φ、K稳2Φ、K稳3Φ……表示。以[Cu(NH3)4]2+ 为例，其逐级配位稳定常数如下：;[Cu(NH3)2]2+ + NH3 [Cu(NH3)3 ]2+ ;?二、配离子稳定常数的应用;　　2.计算配合物溶液中有关离子浓度　　例：计算溶液中与1.0×10-3 mol/L[Cu(NH3)4]2+和l.0 mol/L NH3处于平衡状态时游离Cu2+的浓度。　　解 设平衡时[Cu2+]=xmol/L ;　　答: [Cu2+]为4.8×10-17mol/L。　　虽然在计算Cu2+浓度时可以按上式进行简单计算，但并非溶液中绝对不存在[Cu(NH3)]2+、[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)3]2+，因此不能认为溶液中c(Cu2+) 与c(NH3) 之比是1:4 的关系。上例中因有过量NH3存在，且[Cu(NH3)4]2+的累积稳定 常数K稳Φ又很大，故忽略配离子的解离还是合理的。;　　3.判断配离子与沉淀之间转化的可能性　　配离子与沉淀之间的转化，主要取决与配离子的稳定性和沉淀的溶解度。配离子和沉淀都是向着更稳定的方向转化。; (2) 若加入0.001mol Na2S，溶液中c(S2-)＝0.001mol/L(未考虑S2-的水解)已知;第三节　EDTA配位滴定法;氨羧配位剂是以氨基二乙酸为主体的一类衍生物，以EDTA最为常见：;EDTA各种形体的分布系数与溶液的pH的关系;EDTA有六个配位原子，可同时与金属离子形成五个五员环。 一般配合比为1：1 形成螯合物的颜色，比相应中心离子颜色深，且与中心离子颜色有关;EDTA与金属离子形成配合物的特点： 1、普遍性：能与许多的金属离子反应。 2、组成一定：形成1：1的配合物，方便计算。 3、稳定性：强，有较大的稳定常数。 4、易溶性：此类配位反应可以在溶液中进行。;　　1) EDTA与金属离子的主反应　　EDTA是一个六齿配位剂，具有较强的配位能力；它几乎能与所有的金属离子形成1?1的稳定螯合物。一般配位反应进行得很快，形成的螯合物大多带电荷，因此能在水溶液中进行。反应方程式和平衡常数表达式一般简写为：;　　2)副反应及条件稳定常数　　在配位滴定中，除了金属离子与EDTA的主反应外，由于酸度的影响和其他配位体的存在，还可能发生一些副反应，如下列所示： ;;取对数得 ;补充：;酸效应曲线：各种金属离子滴定允许的最低pH值与lgKf的关系。;　　例：计算pH=2?0和pH=5?0时，ZnY的K稳(MY)Φ　　　解 由附录四可知l