[理学]9第九章配位化合物与配位滴定法.ppt

配位化合物（简称配合物）是无机化学研究的主要对象之一，它是一类组成复杂、特点多样、应用广泛的化合物。 配位化学是研究金属原子或离子与无机、有机的离子或分子相互反应形成配合物的规律，以及配合物的成键、结构、反应、分类和制备的科学。 一、 配合物的定义 《无机化学命名原则》中定义：配位化合物（简称配合物）是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（称为配体）和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子（统称中心原子）按一定的组成和空间构型所形成的化合物。 中心原子（或离子）——阴离子或中性分子配体=复杂分子或离子（称为配位单元）。 配合物也可定义：含有配位单元的物质。 配离子：配位单元是带有电荷的离子，如：[Co(NH3)6]3+为配阴离子，[Fe(CN)6]3-为配阳离子。 中性配合物：配位单元本身是电中性的，如[Ni(CO)4]，[Pt(NH3)2Cl2]等；配离子与带异号电荷的离子（外界）构成的配合物，如：[Co(NH3)6]Cl3， K3[Fe(CN)6]等。 注意： （1）有些复盐，如Na3AlF6，其结构中存在配位单元[AlF6]3-，也应算是配合物； KAl (SO4) 2·12H2O，溶于水后全部为简单离子，因此属于复盐。 （2）NH4Cl、Na2SO4等分子，虽然含有配位单元NH4+、SO42-，但习惯上不算作配合物。 二、 配合物的组成 1. 内界和外界 内界和外界两部分组成中性的配合物。 内界：即配位单元，是配合物的特征部分； 外界：除内界以外的部分。 若所含配位单元是电中性的配合物，则只有内界没有外界 ，如[Ni(CO)4]、[Pt(NH3)2Cl2] 作中心原子（离子）元素在周期表中的分布 配体数： 配合物中含有配体的数目，如：Ni(CO)4中为4，[Fe(C2O4)3]3-中是3。 配位数与配体数是有区别的： （1）简单配合物中，配位数等于配体数，如[Ag(CN)2]-中配位数和配体数均为2。 （2）在螯合物中，配位数等于配体的数目与其基数的乘积。如[Cu(en)2]2+中配体数是2，其配位数则为4； [Fe(C2O4)3]3-中配体数是3，其配位数却为6。 铜氨配离子的形成总反应： Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+  § 9-4 配位滴定法概述 一、配位滴定中的配位剂 二、EDTA的性质 三、EDTA配合物的特点 配位滴定法：以金属离子与配位剂之间的配位反应为基础的滴定分析法。该法可直接或间接地测定大多数金属离子，以及能与金属作用的其他阴离子或有机物。 一、配位滴定中的配位剂 配位滴定中常用的配位剂分为无机配位剂和有机配位剂两大类。 无机配位剂大多数为单基配体，其形成的简单配合物稳定性不高，存在多级配位和解离作用，使产物复杂，滴定的计量关系和终点难以确定，很少使用。 EDTA的各级酸式解离平衡过程,可以看成是Y与质子(H+)结合的平衡过程,它们有相应的质子化常数 Y 4- + H+ → HY3- HY3- + H+ → H2Y2- …… …… H5Y+ + H+ → H6Y2+ 各值为EDTA的逐级质子化常数,由它可计算出各累积质子化常数 = （3） EDTA (H4Y) 在水中的溶解度较小（0.02g/100mL水）； （4）常用其二钠盐Na2H2Y ·2H2O（也称EDTA） ，其饱和浓度约0.3mol·L-1 （22℃）； （5）由于水以及试剂中常含有金属离子，EDTA标准溶液通常用标定法配制。 （6）标定时用的基准物质有金属锌、铜、铋以及ZnO、CaCO3、MgSO4·7H2O等。其中高纯Zn最常用，它在空气中稳定，与EDTA的配合物无色，用铬黑T或二甲酚橙为指示剂标定，终点敏锐。 若有副反应时，溶液中金属离子和EDTA以及产物的存在形式不止一种。 c(M ′)和c(Y ′ )分别表示溶液中没有参加主反应的金属离子及EDTA的总浓度，c(MY) ′代表形成配合物的总浓度，则有： 否则，终点突跃范围?pM＜0.3单位，此时由于人眼判断颜色的局限性，而无法目测指示剂颜色的变化，导致更大的误差。