配位化合物 (5)精选PPT.ppt

配位化合物第1页，此课件共61页哦组组成成为为CoCl36NH3的的化化合合物物第第一一次次制制备备出出时时，人人们们认认为为它它是是由由两两个个简简单单化化合合物物(CoCl3和和NH3)形形成成的的一一种种新新类类型型的的化化合合物物。令令化化学学家家迷迷惑惑不不解解:既既然然简简单单化化合合物物中中的的原原子子都都已已满满足足了了各各自自的的化化合合价价,是是什什么么驱驱动动力力促促使使它它们们之之间间形形成成新新的的一一类类化化合合物物?由由于于人人们们不不了了解解成成键键作作用用的的本本质质,故故将将其其称称之之为为“复复杂杂化合物化合物”。1893年年维维尔尔纳纳(Werner A)教教授授对对这这类类化化合合物物本本性性提提出出了了天天才才见见解解,被被后后人人称称为为维维尔尔纳纳配配位位学学说说。维维尔尔纳纳获获得得1913年年诺诺贝贝尔尔化化学学奖。奖。第2页，此课件共61页哦 大多数化学元素表现出两种类型大多数化学元素表现出两种类型 的化合价，即主价和副价的化合价，即主价和副价 元素形成配合物时倾向于主价和元素形成配合物时倾向于主价和 副价都能得到满足副价都能得到满足 元素的副价指向空间确定的方向元素的副价指向空间确定的方向Werner A供供职职于于苏苏黎黎世世大大学学。他他的的学学说说深深深深地地影影响响着着20世世纪纪无无机机化化学学和和化化学学键理论的发展键理论的发展。维尔纳维尔纳(18661919)维尔纳学说的要点：维尔纳学说的要点：第3页，此课件共61页哦1798年年塔塔索索尔尔特特制制备备出出CoCl36NH3之之后后的的100年年间间,化化学学家家们们一一直直试试图图解解开开这这类类化化合合物物成成键键本本质质之之谜谜。约约尔尔更更生生(S MJorgensen，1837-1914)提提出出了了一一种种链链理理论。论。后后来来，维维尔尔纳纳用用假假设设和和实实验验证证明明了了自自己己理理论论的的正正确确，并并获获得得了了1913年年的的诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖。而而约约尔尔更更生生做做了了一一个个有有诚诚信信的的科科学家应该做的事学家应该做的事:发表了实验结果发表了实验结果,说明自己的理论是错的。说明自己的理论是错的。第4页，此课件共61页哦5.1相关的定义和命名相关的定义和命名The relating definitions and nomenclature5.1.1相关的定义相关的定义Relating definitions5.1.2化学式的书写和配合物的命名化学式的书写和配合物的命名 Writing of chemical equation and nomenclatureof coordination compound第5页，此课件共61页哦5.1.1相关的定义相关的定义让我们先看一个实验：让我们先看一个实验：Cu(OH)2沉淀沉淀Cu(NH3)4SO4溶液溶液CuSO4溶液溶液Cu(OH)2沉淀沉淀Cu(NH3)4SO4溶液溶液CuSO4溶液溶液NH3水水NH3水水第6页，此课件共61页哦都存在一个都存在一个“配位实体配位实体”.“配位实体配位实体”相对稳定，既可存在于晶体中，也可存相对稳定，既可存在于晶体中，也可存在于溶液中。在于溶液中。与与“复盐复盐”(Double salts)不同，但又无绝对的界线。不同，但又无绝对的界线。显然，这些产物中：显然，这些产物中：配位化合物可看成是一类由简单化合物反应生成的复配位化合物可看成是一类由简单化合物反应生成的复杂化合物：杂化合物：CuSO4+4NH3Cu(NH3)4SO43NaF+AlF3Na3AlF6SiF4+2HFH2SiF6Ni+4CONi(CO)4K2SO4+Al2(SO4)3+24H2O2KAl(SO4)212H2O第7页，此课件共61页哦与配合物相关的一些概念可依下列实例说明：与配合物相关的一些概念可依下列实例说明：1.配位实体配位实体配配位位实实体体(Coordination entity)是是由由配配位位共共价价键键结结合合起起来来的的、相相 对对 稳稳 定定 的的 结结 构构 单单 元元,它它 可可 以以 是是 阳阳 离离 子子 物物 种种(如如 例例 1中中 的的Co(NH3)63+)、阴离子物种、阴离子物种(如如Fe(CN)64-)或电中性物种。或电中性物种。例例1例例2例例3Co(NH3)6Cl3K4Fe(CN)6Ni(CO)42.配位化合物配位化合物配配位位化化合合物物(Coordination compound)指指包包含含配配位位实实体体在在内的整个化合物。内的整个化合物。第8页，此课件共61页哦外外界界内内界界只只 有有 内内 界界第9页，此课件共61页哦形成体形成体提供空轨道提供空轨道电子对接受体电子对接受体Lewis酸酸配位体配位体提供孤对电子提供孤对电子电子对给予体电子对给予体Lewis碱碱形成体形成体中心离子或原子中心离子或原子(central ion or central atom)配位体配位体中性分子或阴离子中性分子或阴离子配位实体配位实体正离子（多）正离子（多）中性原子（少）中性原子（少）金属元素（多）金属元素（多）非金属元素（少）非金属元素（少）3.中心原子中心原子 处于配位实体结构单元中心部位的原子或离子处于配位实体结构单元中心部位的原子或离子(如如上述上述3例中的例中的Co原子、原子、Fe原子和原子和Ni原子原子)叫中心原子叫中心原子(Central atom)。第10页，此课件共61页哦4.配位体和配位原子配位体和配位原子 与中心原子结合的分子或离子与中心原子结合的分子或离子(如例中的如例中的NH3分子、分子、CO分分子和子和CN离子离子)叫做叫做配位体配位体(Ligand),配位体中与中心原子直配位体中与中心原子直接键合的原子叫接键合的原子叫配位原子配位原子(如配位体如配位体NH3中的中的N原子，配位体原子，配位体CN-和和CO中中C原子原子)。配位体又因含有的配位原子数目不同分为配位体又因含有的配位原子数目不同分为单齿配位体单齿配位体(Monodentate ligand)和和多齿配位体多齿配位体 (Polydentate ligand)。第11页，此课件共61页哦单齿配体单齿配体：一个配体中只含一个配位原子一个配体中只含一个配位原子 多齿配体：多齿配体：一个配体中含有多个配位原子一个配体中含有多个配位原子乙二胺乙二胺（en）乙二酸根（草酸根）乙二酸根（草酸根）第12页，此课件共61页哦分子是个双齿配位体分子是个双齿配位体,配位原子是两个配位原子是两个N原子原子,是个非常优秀的配体。是个非常优秀的配体。卟卟啉啉(Porphyrin)，其其中中的的8个个R基基 团团 都都 为为 H的的 化化 合合 物物 叫叫 卟卟 吩吩(Porphine)。它它们们都都是是四四齿齿配配位位体体,配配位位原原子子是是4个个N原原子子(具具有有孤孤对对电电子子的的两两个个N原原子子和和H+解解离离后留下孤对电子的两个后留下孤对电子的两个N原子原子)。第13页，此课件共61页哦叶叶绿绿素素(chlorophylls a)是是镁镁的的大大环环配配合合物物，作作为为配配位位体体的的卟卟啉啉环环与与Mg2+离离子子的的配配位位是是通通过过4个个环环氮氮原原子子实实现现的的。叶叶绿绿素素分分子子中涉及包括中涉及包括Mg原子在内的原子在内的4个六元螯环。个六元螯环。叶绿素是一种绿色色素叶绿素是一种绿色色素,它能吸收太阳光的它能吸收太阳光的能量能量,并将储存的能量导入碳水化合物的化并将储存的能量导入碳水化合物的化学键。学键。阳光阳光nCO2+nH2O(CH2O)n+nO2叶绿素叶绿素这就是光合作用（这就是光合作用（photosynthesis）第14页，此课件共61页哦血血红红素素是是个个铁铁卟卟啉啉化化合合物物,是是血血红红蛋蛋白白的的组组成成部部分分。Fe原原子子从血红素分子的从血红素分子的血血红红蛋蛋白白本本身身不不含含图图中中表表示示出出来来的的那那个个O2分分子子，它它与与通通过过呼呼吸吸作作用用进进入入人人体体的的O2分分子子结结合合形形成成氧氧合合血血红红蛋蛋白白，通通过过血血流将氧输送至全身各个部位。流将氧输送至全身各个部位。下下方方键键合合了了蛋蛋白白质质链链上上的的1个个N原原子子，圆圆盘盘上上方方键键合合的的O2分分子子则则来来自自空空气。气。第15页，此课件共61页哦与中心离子（或原子）成键的配位原子的总数与中心离子（或原子）成键的配位原子的总数5.配位数配位数例如：例如：第16页，此课件共61页哦 配配位位数数的的大大小小与与中中心心原原子子和和配配位位体体的的性性质质有有关关。大大体体积积配配位位体体有有利利于于形形成成低低配配位位数数配配合合物物，大大体体积积高高价价阳阳离离子子中中心心原原子子有有利利于于形形成成高高配配位位数数配配合合物物。常常见见金金属属离离子子的的配配位位数数如如下表所示。下表所示。1 1价金属离子价金属离子2 2价金属离子价金属离子3 3价金属离子价金属离子Cu+2,4Ca2+6Al3+4,6Ag+2Mg2+6Cr3+6Au+2,4Fe2+6Fe3+6Co2+4,6Co3+6Cu2+4,6Au3+4Zn2+4,6第17页，此课件共61页哦6.螯合物和金属大环配合物螯合物和金属大环配合物螯螯合合物物(Chelate)是是多多齿齿配配位位体体以以2个个或或2个个以以上上配配位位原原子子配配位位于于金金属属原原子子而而形形成成的的一一种种环环状状络络合合物物(环环中中包包含含了了金金属属原原子子)。能能用用作作多多齿齿配配体体的的试试剂剂叫叫螯螯合合剂剂(Chelating agent)。1,10-菲咯啉与菲咯啉与Fe2+形成的螯合物，形成的螯合物，其中存在其中存在3个五元环个五元环卟卟啉啉环环与与Mg2+离离子子的的配配位位是是通通过过4个个环环氮氮原原子子实实现现的的。叶叶绿绿素素分分子子中中涉涉及及包包括括Mg原原子子在内的在内的4个六元螯环个六元螯环第18页，此课件共61页哦Co(en)33+Co(NH3)63+因中心离子与齿数不同的配位体成的键不同，将形成因中心离子与齿数不同的配位体成的键不同，将形成的配合物又分成的配合物又分成“简单配合物简单配合物”和和“螯合物螯合物”两种类型。前者两种类型。前者为简单络合物，后者为螯合物。为简单络合物，后者为螯合物。下面两个钴的络合物，配位体都是下面两个钴的络合物，配位体都是氨，配位数都是氨，配位数都是6.但它们的结构却不同。但它们的结构却不同。为什么？为什么？SolutionQuestion 1Question 1第19页，此课件共61页哦5.1.2化学式的书写和配合物的命名化学式的书写和配合物的命名命名原则：按照中国化学会无机专业委员会制定的规命名原则：按照中国化学会无机专业委员会制定的规则命名则命名关于化学式书写原则关于化学式书写原则 对对含含有有络络离离子子的的配配合合物物，阳阳离离子子要要放放在在阴阴离离子子之之前前(类似于类似于NH4Cl和和Na2SO4)。对对配配位位实实体体而而言言，先先写写中中心心原原子子的的元元素素符符号号，再再依依次次列列出出阴离子配位体和中性分子配位体。例如阴离子配位体和中性分子配位体。例如CrCl2(H2O)4Cl。对对多多种种配配位位体体同同为为负负离离子子或或同同为为中中性性分分子子的的,则则按按配配位位原原子子元元素素符符号号字字母母的的先先后后排排序序。例例如如Cr(NH3)5(H2O)Cl3。第20页，此课件共61页哦关于汉语命名原则关于汉语命名原则 含含络络离离子子的的配配合合物物：阴阴离离子子名名称称在在前前，阳阳离离子子名名称称在在后后，阴阴、阳阳 离离 子子 名名 称称 之之 间间 加加“化化”字字 或或“酸酸”字字。例例 如如Ag(NH3)2(OH)和和CrCl2(H2O)4Cl分分别别叫叫氢氢氧氧化化二二氨氨合合银银(I)和和一一氯氯化化二二氯氯四四水水合合铬铬(III);而而Cu(NH3)4SO4叫叫硫硫酸酸四四氨氨合合铜铜(II),加加“酸酸”字。字。配配位位实实体体的的命命名名：配配位位体体名名称称在在前前，中中心心原原子子名名称称在在后后(例例如如Cu(NH3)42+叫叫四四氨氨合合铜铜(II)；不不同同配配位位体体名名称称顺顺序序与与化化学学式式的的书书写写顺顺序序相相同同，相相互互之之间间以以中中圆圆点点“”分分开开，最最后后一一种种配配位位体体名名称称之之后后缀缀以以“合合”字字；配配位位体体个个数数用用倍倍数数字字头头“一一”、“二二”等等汉汉语语数数字字表表示示，中中心心原原子子的的氧氧化化态态用用元元素素名名称称之之后后置于括号中的罗马数字表示。置于括号中的罗马数字表示。第21页，此课件共61页哦硫酸四氨合铜（硫酸四氨合铜（）六异硫氰根合铁（六异硫氰根合铁（）酸钾）酸钾六氯合铂（六氯合铂（）酸）酸氢氧化四氨合铜（氢氧化四氨合铜（）五氯五氯氨合铂（氨合铂（）酸钾）酸钾硝酸羟基硝酸羟基三水合锌（三水合锌（）(三三)氯化五氨氯化五氨水合钴（水合钴（）五羰（基）合铁五羰（基）合铁三硝基三硝基三氨合钴（三氨合钴（）乙二胺四乙酸根合钙（乙二胺四乙酸根合钙（）第22页，此课件共61页哦命名下列配合物和配离子：命名下列配合物和配离子：（1）(NH4)3SbCl6;（2）Co(en)3Cl3（3）Cr(H2O)4Br2Br2H2O(1)六氯合锑酸铵（六氯合锑酸铵（）(2)三氯化三（乙二胺）合钴（三氯化三（乙二胺）合钴（）(3)二水合溴化二溴二水合溴化二溴四水合铬（四水合铬（）SolutionQuestion 2Question 2第23页，此课件共61页哦写出下列配合物的化学式：写出下列配合物的化学式：（1）羟基）羟基水水草酸根草酸根乙二胺合铬乙二胺合铬()（2）氯氯硝基硝基四氨合钴配阳离子四氨合钴配阳离子()(1)Cr(OH)(H2O)(C2O4)(en);(2)Co(NH3)4(NO2)Cl+SolutionQuestion 3Question 3第24页，此课件共61页哦5.2配合物的化学键理论配合物的化学键理论Chemical bond theory of coordination compound7.2.1价键理论价键理论:外轨络合物和内轨络外轨络合物和内轨络合物合物Valence bond theory:Outer orbital complexes and Inner orbital complexes 7.2.2晶体场理论晶体场理论Crystal field theory第25页，此课件共61页哦形成体形成体(M)有有空轨道空轨道，配位体，配位体(L)有有孤对电子孤对电子，形，形成配位键成配位键ML形成体形成体(中心离子中心离子)采用杂化轨道成键采用杂化轨道成键杂化方式与空间构型有关杂化方式与空间构型有关这里把第二章的这里把第二章的s-p杂化轨道扩大到杂化轨道扩大到d轨道上，形成轨道上，形成s-p-d杂杂化轨道。化轨道。(1)价键理论的要点价键理论的要点5.2.1价键理论价键理论:外轨配合物和内轨配外轨配合物和内轨配合物合物第26页，此课件共61页哦中心离子中心离子Ag+的结构的结构4d5s5pAg(NH3)2+的结构的结构sp杂化杂化4d5pH3NNH3结果结果：Ag(NH3)2+形成之前和之后形成之前和之后,中心原子的中心原子的d电子排电子排 布没有变化布没有变化。配合物是直线型，。配合物是直线型，=0第27页，此课件共61页哦中心离子中心离子Ni2+的结构的结构3d4s4pNi(NH3)42+的结构的结构sp3杂化杂化结结果果：Ni(NH3)42+形形成成之之前前和和之之后后,中中心心原原子子的的d电电子子排排布布没没有有变变化化，配配位位原原子子的的孤孤对对电电子子填填在在由由外外层层轨轨道道杂杂化化而而得得的的杂杂化化轨轨道上。这样一类络合物叫道上。这样一类络合物叫外轨配合物外轨配合物(Outer orbital complexes)。3dNH3NH3NH3NH3第28页，此课件共61页哦同样是四配位，但对络合物同样是四配位，但对络合物Ni(CN)Ni(CN)4 4 2 2就成了另一回事就成了另一回事Ni(CN)42的结构的结构dsp2杂化杂化3dCNCNCNCN结结果果：Ni(CN)42-形形成成之之前前和和之之后后,中中心心原原子子的的d电电子子排排布布发发生生了了变变化化，原原来来由由单单电电子子占占据据、后后来来腾腾空空了了的的(n-1)d轨轨道道参参与与了了杂杂 化化，这这 样样 一一 类类 络络 合合 物物 叫叫 内内 轨轨 络络 合合 物物(Inner orbital complexes),它它们们是是指指配配位位体体孤孤对对电电子子填填充充在在(n1)d轨轨道道和和一一部部分分n层轨道上的一类络合物层轨道上的一类络合物。第29页，此课件共61页哦试画出试画出BeF42或或Be(H2O)42+的结构。的结构。1s 2s 2p1s 2s 2psp3杂化杂化SolutionQuestion 4Question 4第30页，此课件共61页哦FeF63-外外轨轨配配合合物物配配位位原原子子的的电电负负性性很很大大，如如卤卤素素、氧氧等等,不不易易给给出出孤孤电电子子对对，使使中中心心离离子子的的结结构构不不发发生生变变化化，仅仅用用外外层层的的空空轨轨道道ns，np，nd进进行行杂杂化化生生成成能能量量相相同同，数数目目相等的杂化轨道与配体结合。相等的杂化轨道与配体结合。sp3d2杂化杂化（有（有4个不成对电子）个不成对电子）第31页，此课件共61页哦内内轨轨配配合合物物配配位位原原子子的的电电负负性性较较小小,如如氰氰基基(CN-,以以C配配位位),氮氮(-NO2,以以N配配位位),较较易易给给出出孤孤电电子子对对,对对中中心心离离子子的的影影响响较较大大,使使电电子子层层结结构构发发生生变变化化,(n-1)d轨轨道道上上的的成成单单电电子子被被强强行行配配位位(需需要要的的能能量量叫叫“成成对对能能”,P)腾腾出出内内层层能能量量较较低低的的d轨道接受配位体的孤电子对轨道接受配位体的孤电子对,形成内轨配合物。形成内轨配合物。d2sp3杂化杂化（没有不成对电子）（没有不成对电子）第32页，此课件共61页哦Ag+Cu+Cu2+Zn2+Cd2+FeFe3+Fe2+Mn2+Cr3+Ag(NH3)2+Cu(NH3)2+Cu(CN)43-Cu(NH3)42+Zn(NH3)42+Cd(CN)42-Fe(CO)5FeF63-Fe(CN)63-Fe(CN)64-Fe(H2O)62+MnCl42-Mn(CN)64-Cr(NH3)63+spspsp3dsp2sp3sp3dsp3sp3d2d2sp3d2sp3sp3d2sp3d2sp3d2sp3中心原子中心原子 配位实体配位实体 杂化类型杂化类型第33页，此课件共61页哦磁磁性：物质在磁场中表现出来的性质性：物质在磁场中表现出来的性质.顺磁性：被磁场吸引顺磁性：被磁场吸引n 0,0，如，如O2,NO,NO2反磁性：被磁场排斥反磁性：被磁场排斥n=0,=0铁磁性：被磁场强烈吸引铁磁性：被磁场强烈吸引.例：例：Fe，Co，Ni磁磁矩：矩：=n(n+2)1/2(B.M.)玻尔磁子玻尔磁子(2)配合物的磁性配合物的磁性配合物磁性的测定配合物磁性的测定是判断配合物结构的一是判断配合物结构的一个重要手段。个重要手段。第34页，此课件共61页哦12345n/B(计算值计算值)1.732.833.874.905.92/B(实验值实验值)1.71.82.72.93.84.84.95.9Ti3+V3+Cr3+Mn3+Fe3+中心离子中心离子=n(n+2)1/2第35页，此课件共61页哦根据实验测得的有效磁矩，判断下列根据实验测得的有效磁矩，判断下列各种离子分别有多少个未成对电子？哪个各种离子分别有多少个未成对电子？哪个是外轨？哪个是内轨？是外轨？哪个是内轨？Solution根据计算磁矩的近似公式根据计算磁矩的近似公式=n(n+2)1/2Question 5Question 55.5B.M.6.1B.M.1.8B.M.4.3B.M.0B.M.5.5=n(n+2)1/2 n 4是外轨型络合物是外轨型络合物6.1=n(n+2)1/2 n5是外轨型络合物是外轨型络合物1.8=n(n+2)1/2 n1是内轨型络合物是内轨型络合物4.3=n(n+2)1/2 n3是外轨型络合物是外轨型络合物0=n(n+2)1/2 n 0是内轨型络合物是内轨型络合物第36页，此课件共61页哦(1)形成体在中间，配位体围绕中心离子排布形成体在中间，配位体围绕中心离子排布(2)配位体倾向于尽可能远离，能量低，配合物稳定配位体倾向于尽可能远离，能量低，配合物稳定配合物的空间构型虽五花八门，但基本规律是配合物的空间构型虽五花八门，但基本规律是:第37页，此课件共61页哦MgY2-*CaY2-FeY2-CuY2-HgY2-FeY-Fe(NCS)2+Ag(NH3)2+Ag(S2O3)23-Ag(CN)2-Cu(CN)2-Au(CN)2-Fe(C2O4)33-Co(NCS)42-4.41081.010112.110145.010186.310211.710242.21031.11072.910131.310211.010242.01038210201.0103Zn(NH3)42+Cu(NH3)42+HgCl42-Zn(CN)42-HgI42-Hg(CN)42-Co(NH3)62+Cd(NH3)62+Ni(NH3)62+AlF63-Fe(CN)64-Co(NH3)63+Fe(CN)63-2.91092.110131.210155.010166.810292.510411.31051.41055.51086.910191.01036210351.01042络离子络离子络离子络离子第38页，此课件共61页哦配位平衡配位平衡o531配位化合物稳定常数的表示o配位化合物的内界与外界之间一般是以离子键结合的，在水溶液中几乎完全解离。而配离子类似弱电解质，在水溶液中能或多或少地离解成它的组成部分中心离子和配位体。解离过程是可逆的，在一定的温度下达到平衡，这种平衡就称为配合平衡。对于铜氨配离子的配合平衡可用方程式表示如下：第39页，此课件共61页哦oCu(NH3)42+Cu2+4NH3o对应于这个平衡的平衡常数是o o式中K不稳叫做配离子的不稳定常数。K不稳的数值越大，表示Cu(NH3)42+配离子越容易离解，即配离子越不稳定。第40页，此课件共61页哦o式中K不稳叫做配离子的不稳定常数。K不稳的数值越大，表示Cu(NH3)42+配离子越容易离解，即配离子越不稳定。o为了直接表示配离子的稳定性，通常用配离子的生成平衡常数：oCu2+4NH3 Cu(NH3)42+第41页，此课件共61页哦o这个平衡常数是配离子的生成常数，数值越大，说明生成配离子的倾向越大，配离子越稳定，所以也叫稳定常数K稳。显然任何一种配离子的稳定常数与不稳定常数之间互为倒数：o对于相同类型（即配位数相同）的配离子，可用K稳来比较它们在水溶液中的稳定性。例如，说明在水溶液中配离子Ag(CN)2-比Ag(NH3)2+要稳定得多。o对于不同类型配离子的稳定性，只能通过计算来比较。常用的一些配离子的K稳值见附录6。第42页，此课件共61页哦o532 稳定常数的应用o1配合物系统中各组分浓度的计算o配离子在水溶液中都会发生解离，按照化学平衡的原理，应用配离子的稳定常数可对溶液中各种组分的浓度进行计算。o例5.1 利用稳定常数计算0.1moldm-3的一价铜的氨合物Cu(NH3)22+和同浓度二价铜的氨合物Cu(NH3)42+分别在0.1moldm-3 NH3存在下金属o离子的浓度。o解：设Cu+的浓度为x moldm-3，则达到平衡时溶液中各物种的浓度分别为：第43页，此课件共61页哦o Cu(NH3)2+Cu+2NH3o平衡浓度(mol.dm-3)(0.1-x)0.1 x 0.1+2x0.1o o所以 moldm-3o用同样的方法计算Cu2+的浓度，可得到c(Cu2+)=4.81011 moldm-3。第44页，此课件共61页哦o2沉淀的生成和溶解o在形成配离子的溶液中，游离金属离子的浓度将大大降低，向该溶液中加入金属离子的沉淀剂时，生成沉淀的可能性减少，甚至不能生成沉淀。与此相反，难溶盐的饱和溶液中，如果金属离子可以与某种配合剂生成配离子，而且这种配离子具有足够高的稳定性时，则配合剂将夺取难溶盐中的金属离子，破坏正常的沉淀平衡，使沉淀逐渐被溶解。第45页，此课件共61页哦o例如，AgCl难溶于水，却易溶于氨水。AgCl(s)+2NH3 Ag(NH3)2+Clo例5.2 欲使0.1molAgBr溶于1LNa2S2O3溶液，所需Na2S2O3的最低浓度是多少？o解 AgBr(s)+2S2O32-Ag(S2O3)23-+Br-第46页，此课件共61页哦o代入数据得 K总=7.710-132.91013=22.33o据题意知AgBr完全溶解时ocAg(S2O3)23-=c(Br-)0.1 mol.dm-3o代入上式得o显然，需要的Na2S2O3浓度不大，所以AgBr沉淀可以溶于Na2S2O3溶液中。第47页，此课件共61页哦o3配离子之间的相互转化o 多数过渡金属离子的配合物都有颜色，可用这些特征颜色来鉴定离子的存在。但一种配合试剂有时能同时与两种金属离子生成不同颜色的配离子，就要相互干扰。如钴盐溶液中若含有少量杂质3价铁离子，当加入NH4SCN试剂鉴定Co2+离子时，就会同时发生两个配位平衡。第48页，此课件共61页哦oCo2+4SCN-Co（SCN）42-（蓝紫色）o Fe3+SCN-Fe（SCN）2+（血红色）o为了消除后者对前者的干扰，可加入NH4F使Fe3+与F-生成更稳定的无色FeF3配合物而将Fe3+掩蔽起来。这种配合物之间的转化，主要决定于两个配合物稳定常数的差别。oFe（SCN）2+3F-FeF3+SCN-第49页，此课件共61页哦o该反应的平衡常数K为：o可见溶液中的Fe（SCN）2+几乎全部转化为FeF3了。第50页，此课件共61页哦o4形成配离子后的氧化还原能力的变化o配位平衡与氧化还原平衡是可以相互影响和制约的，因为配合物的形成使金属离子浓度发生变化导致电极电势发生变化。o例5.3 已知 ，o计算 值。o解 Co3+e Co2+o 加入NH3水后，Co3+和Co2+都形成相应的配合物 第51页，此课件共61页哦oCo3+6NH3Co(NH3)63+Co2+6NH3Co(NH3)62+o在溶液中未配合的Co3+和Co2+离子浓度分别为：第52页，此课件共61页哦第53页，此课件共61页哦o当c(NH3)=1 mol.dm-3时，代入奈斯特方程式，化简得：o当:ocCo(NH3)63+=cCo(NH3)62+=1 mol.dm-3时第54页，此课件共61页哦 第55页，此课件共61页哦 比较以上金属离子与其配离子的电对，可以看出，配离子的形成使其电极电势值减小，形成的配离子越稳定，的代数值越小。对于同一金属的不同氧化态配离子，电对的 值大小与两种配离子的稳定常数有关，当高价配离子比低价配离子更稳定时，则 代数值减小；当低价配离子比高价配离子更稳定时，则 代数值增大。第56页，此课件共61页哦applicationsofcomplexes配合物的应用(1)分析化学的离子检验与测定分析化学的离子检验与测定(血红色血红色)Fe3+nSCN-=Fe(SCN)n3-n(2)物质的分物质的分离离pH=10的的NH4Cl-NH3中，中，Cu2+生成生成Cu(NH3)42+而与生成氢氧化物的而与生成氢氧化物的Fe3,Fe2+,Al3+,Ti4+等离子分等离子分离。离。第57页，此课件共61页哦(3)难溶物的溶解难溶物的溶解4Au+8KCN+2H2O+O2=4KAu(CN)2+4KOH(4)环境保护环境保护6NaCN+3FeSO4=Fe2Fe(CN)6+3NaSO4(5)金属或合金的电镀金属或合金的电镀Cu2+2=Cu(P2O7)26-由于由于Cu(P2O7)26-较难离解，溶液中较难离解，溶液中c(Cu2+)小，使小，使Cu2+在电极上放电速率慢，有利于新晶核的在电极上放电速率慢，有利于新晶核的产生，因而可得到光滑、均匀、附着力好的镀层。产生，因而可得到光滑、均匀、附着力好的镀层。第58页，此课件共61页哦(6)在成矿中的作用在成矿中的作用地壳中热液中锡或铁的配合物分解：地壳中热液中锡或铁的配合物分解：Na2Sn(OH)4F2=SnO2(锡石锡石)+2NaF+2H2O2Na3FeCl6+3H2O=Fe2O3(赤铁矿赤铁矿)+6NaCl+6HClNa2HgS2+H2O+O2=HgS(辰砂辰砂)+2NaOH+SNa2HgS2在空气中被氧化：在空气中被氧化：第59页，此课件共61页哦照照相相技技术术中中负负片片必必需需经经过过定定影影操操作作才才能能见见光光。定定影影阶阶段段的的任任务务是是去去掉掉负负片片上上原原先先未未曝曝光光的的AgBr微微粒粒,让让黑黑色色的的金金属属Ag微粒留下来。常用定影剂是硫代硫酸钠的水溶液微粒留下来。常用定影剂是硫代硫酸钠的水溶液:由由于于络络离离子子Ag(S2O3)23-的的稳稳定定常常数数大大,该该反反应应能能够够进进行行完完全全,结结果果导导致致AgBr(s)溶溶解解。负负片片一一旦旦被被定定影影,就就可可用用来来产产生生正正像像,即最终的照片。即最终的照片。AgBr(s)+Ag(S2O3)23-(aq)+Br-(aq)第60页，此课件共61页哦中国杰出的无机化学家和教育中国杰出的无机化学家和教育家，家，1981年当选为年当选为中中国国科科学学院院化化学学部部学学部部委委员员。长长期期从从事事无无机机化化学学和和配配位位化化学学的研究工作，是中国配位化学的奠基者。的研究工作，是中国配位化学的奠基者。戴安邦教授戴安邦教授(1901-1999)第61页，此课件共61页哦