第三章第三节配位化合物及水溶液PPT讲稿.ppt
第三章第三节配位化合物及水溶液第1页，共28页，编辑于2022年，星期二 溶度积规则：溶度积规则：（1）若）若JKsp时，平衡逆向移动，即系统为时，平衡逆向移动，即系统为 过饱和溶液，有沉淀生成。过饱和溶液，有沉淀生成。第2页，共28页，编辑于2022年，星期二溶度积规则应用：溶度积规则应用：（1）判断溶液中是否有沉淀生产；沉淀是）判断溶液中是否有沉淀生产；沉淀是否溶解；否溶解；（2）分布沉淀；化学的分离和提纯）分布沉淀；化学的分离和提纯（3）沉淀的溶解与转化。）沉淀的溶解与转化。掌握相关计算。掌握相关计算。第3页，共28页，编辑于2022年，星期二滴加过量氨水后，滴加过量氨水后，硫酸铜溶液颜色硫酸铜溶液颜色变深！变深！CuSO4+4 NH3 =Cu(NH3)4 SO4 第4页，共28页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 配位化合物及水溶液配位化合物及水溶液 中的配位平衡中的配位平衡第5页，共28页，编辑于2022年，星期二 自自1893年瑞士年瑞士化学家维尔纳创立配位学说以来，特别是在化学家维尔纳创立配位学说以来，特别是在近代物质结构理论近代物质结构理论和和实验手段实验手段的推动下，研究配合物已发的推动下，研究配合物已发展成为一门展成为一门独立的分支学科独立的分支学科配位化学配位化学。维尔纳维尔纳(Werner,A,18661919)瑞士无机化学家瑞士无机化学家.因创立配位化学而因创立配位化学而获得获得1913年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖CoNH3ClClClNH3NH3NH3H3NH3N第6页，共28页，编辑于2022年，星期二血红蛋白血红蛋白Fe第7页，共28页，编辑于2022年，星期二路易斯酸碱电子理论路易斯酸碱电子理论nLewis酸：酸：凡是可以接受电子对的分子、凡是可以接受电子对的分子、原子或离子。如：原子或离子。如：Fe3+，Fe，Ag+，BF3等。等。nLewis碱：碱：凡是可以给出电子对的分子或凡是可以给出电子对的分子或离子。如离子。如:X-，:NH3，H2O:等。等。Lewis酸与酸与Lewis碱之间以碱之间以配位键配位键结合生结合生成酸碱加合物。成酸碱加合物。第8页，共28页，编辑于2022年，星期二HCl+:NH3 H N +Cl-HHHBF3+:F-:+第9页，共28页，编辑于2022年，星期二配合物的组成配合物是配合物是Lewis酸碱的加合物。酸碱的加合物。Lewis酸称为中心形成体（中心离子）。酸称为中心形成体（中心离子）。Lewis碱称为配位体，简称配体；碱称为配位体，简称配体；中心形成体与一定数目的配体以中心形成体与一定数目的配体以配位键配位键按按一定的空间构型形成的离子或分子叫配合物。一定的空间构型形成的离子或分子叫配合物。第10页，共28页，编辑于2022年，星期二 中心形成体通常是金属离子和金属原子，也有少数是非金属中心形成体通常是金属离子和金属原子，也有少数是非金属元素元素，例如，例如Fe3+，Fe，Ag+，Ni，B 配体通常是非金属的阴离子或分子，配体通常是非金属的阴离子或分子，例如：例如：F-,Cl-，Br-，I-,OH-,H2O,NH3，CO 配位原子：配位原子：配体中直接提供共用电子对的原子。配体中直接提供共用电子对的原子。配位基：配位基：含有配位原子的基团。含有配位原子的基团。乙二胺（en)en)H2NCH2 CH2 NH2 单基配体：配体中只有一个配位原子；单基配体：配体中只有一个配位原子；多基配体：配体中有两个或多个配位原子。多基配体：配体中有两个或多个配位原子。第11页，共28页，编辑于2022年，星期二 配位数：配位原子的数目。配位数：配位原子的数目。单基配体：中心形成体配位数等于配体的数单基配体：中心形成体配位数等于配体的数目。目。多基配体：中心形成体配位数等于配体的数多基配体：中心形成体配位数等于配体的数目与该配体中配位基个数的乘积。目与该配体中配位基个数的乘积。Cu(NH3)42+Cu(en)22+配位数配位数 4 4 配体数配体数 4 2 4 2第12页，共28页，编辑于2022年，星期二配离子与带有相反电荷的其他离子结合形成配离子与带有相反电荷的其他离子结合形成盐，这些盐称为盐，这些盐称为配盐（络盐）配盐（络盐）。配盐可以分为配盐可以分为内层和外层内层和外层。配离子属于内层；。配离子属于内层；配离子以外的其他离子属于外层配离子以外的其他离子属于外层。外层所带电荷总数等于配离子的电荷数。外层所带电荷总数等于配离子的电荷数。Cu(NH3)42+SO4 2-内层内层外层外层中心离子中心离子配体配体配位原子配位原子配位数配位数第13页，共28页，编辑于2022年，星期二 CuSO4 4 ,K HgI4 4（1）外层的命名规则）外层的命名规则 NaCl,CoCl2 2(NH3 3)3 3(H2 2O)Cl配酸：配酸：xx酸；酸；配碱：氢氧化配碱：氢氧化xxx；配盐：先阴离子后阳离子；配盐：先阴离子后阳离子；酸根为简单离子，酸根为简单离子，命名为命名为某化某；某化某；酸根为复杂离子，命名酸根为复杂离子，命名某酸某。某酸某。配合物的命名配合物的命名第14页，共28页，编辑于2022年，星期二 二硫代硫酸根合银二硫代硫酸根合银()酸钾酸钾 氢氧化二氨合银氢氧化二氨合银()硫酸四氨合铜硫酸四氨合铜()三氯化一水五氨合钴三氯化一水五氨合钴()碳酸一氯一硝基四氨合铂碳酸一氯一硝基四氨合铂()六氰合铁六氰合铁()酸酸钾钾 六氰合铁六氰合铁()酸亚铁酸亚铁 四羟基合锌四羟基合锌()酸钾酸钾 K3Ag(S2O3)2Ag(NH3)2OHCu(NH3)4SO4Co(NH3)5H2OCl3Pt(NH3)4(NO2)ClCO3K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62K2Zn(OH)4实实 例例HH2 2PtClPtCl6 6 六氯合铂六氯合铂六氯合铂六氯合铂()酸酸酸酸第15页，共28页，编辑于2022年，星期二（2）内层（配离子）的命名）内层（配离子）的命名用一、二、三用一、二、三.表示。表示。用罗马数字（用罗马数字（I、II、III)表示表示 命名顺序为：命名顺序为：配位体个数配位体个数 配位体配位体 合合 中心离子中心离子(标出氧化数）标出氧化数）。若存在多种配位体若存在多种配位体:先先负离子负离子(酸根离子）后酸根离子）后中性分子中性分子；负离子负离子：先：先简单负离子简单负离子后后复杂负离子复杂负离子；先先无机配体无机配体后后有机配体有机配体；中性分子中性分子：水、氨、有机分子水、氨、有机分子。同类配位体，按元素符号的英文字母顺序。同类配位体，按元素符号的英文字母顺序。第16页，共28页，编辑于2022年，星期二氯化一水五氨合钴氯化一水五氨合钴()碳酸一氯一硝基四氨合铂碳酸一氯一硝基四氨合铂()二氯二硝基乙二胺合铬二氯二硝基乙二胺合铬()酸根酸根离子离子一氨基一硝基二氨合铂一氨基一硝基二氨合铂()Co(NH3)5H2OCl3Pt(NH3)4(NO2)Cl CO3Cr(en)(NO2)2Cl2-Pt(NH2)(NO2)(NH3)2 Cu(NHCu(NH3 3)4 PtCl PtCl4 4 四氯合铂四氯合铂()酸四氨合铜酸四氨合铜()H2SiF6六氟合硅六氟合硅()酸酸 四羰基合镍四羰基合镍Ni(CO)4第17页，共28页，编辑于2022年，星期二例例 题题配合物配合物(NH4)2FeF5(H2O)的系统命名为的系统命名为 五氟一水合铁五氟一水合铁()酸铵酸铵，配离子的电荷为，配离子的电荷为 -2 ，配位体是，配位体是 F-和和H2O。配合物配合物(NH4)2FeF5(H2O)的系统命名为的系统命名为 ，配离子的电荷为配离子的电荷为 ，配位体是，配位体是 。第18页，共28页，编辑于2022年，星期二三三 水溶液中的配位平衡及其水溶液中的配位平衡及其 平衡常数平衡常数Cu(NH3)42+Cu2+4NH3 解离解离 如果规定生成配合物的反应平衡常数为如果规定生成配合物的反应平衡常数为 K稳稳,Cu2+4NH3 Cu(NH3)42+配位配位K生=第19页，共28页，编辑于2022年，星期二Cu(NH3)42+Cu2+4NH3 解离解离配位配位配位平衡配位平衡第20页，共28页，编辑于2022年，星期二 逐级稳定常数逐级稳定常数 Cu2+NH3 Cu(NH3)2+K稳稳1 =Cu(NH3)2+NH3 Cu(NH3)22+K稳稳2 =Cu(NH3)22+NH3 Cu(NH3)32+K稳稳3 =Cu(NH3)32+NH3 Cu(NH3)42+K稳稳4 =Cu(NH3)2+Cu2+NH3Cu(NH3)2 2+Cu(NH3)2+NH3Cu(NH3)3 2+Cu(NH3)2 2+NH3Cu(NH3)4 2+Cu(NH3)3 2+NH3第21页，共28页，编辑于2022年，星期二 累积稳定常数累积稳定常数 n：Cu2+NH3 Cu(NH3)2+1=K稳稳1 Cu2+2NH3 Cu(NH3)22+2=K稳稳1 K稳稳2 .Cu2+4NH3 Cu(NH3)42+4=K稳稳1 K稳稳2 K稳稳3 K稳稳4 Cu(NH3)2+Cu2+NH3 Cu(NH3)2+Cu2+NH32 Cu(NH3)2+Cu2+NH34第22页，共28页，编辑于2022年，星期二 四四 有关配位平衡的计算有关配位平衡的计算例例1 将浓度为将浓度为0.01 mol.L-1的的CuSO4溶液与浓度为溶液与浓度为2.04 mol.L-1的氨水等体积混合，试求混合溶液的氨水等体积混合，试求混合溶液中游离中游离Cu2+离子的平衡浓度是多少？离子的平衡浓度是多少？K K稳稳(Cu(NH(Cu(NH3 3)4 4)=2.09)=2.091013如果配体的浓度大大过量时，中心离子如果配体的浓度大大过量时，中心离子倾向于生产最高配位数的配离子。倾向于生产最高配位数的配离子。第23页，共28页，编辑于2022年，星期二例例2 在含有在含有0.40moll-1Fe3+的溶液中加入的溶液中加入过过量量K2C2O4，生，生成成Fe(C2O42-)33-，其，其K稳稳1.61020，平衡时，平衡时c(C2O42-)=0.10moll-1，求，求：(1)溶液中的溶液中的Fe3+浓度；浓度；(2)溶液为中性时，有无溶液为中性时，有无Fe(OH)3沉淀生成沉淀生成?(Fe(OH)3的的Ksp=1.110-36)？第24页，共28页，编辑于2022年，星期二【解答】【解答】(1)在足量的在足量的C2O42-存在下，存在下，Fe3+几乎全部络合几乎全部络合成成Fe(C2O42-)33-，溶液中存在下列平衡：，溶液中存在下列平衡：Fe(C2O42-)33-Fe3+3C2O42-平衡浓度平衡浓度0.40-x x 0.10第25页，共28页，编辑于2022年，星期二(2)溶液为中性，溶液为中性，pH=7.0，OH-1.010-7moll-1 Fe(OH)3Fe3+3OH-平衡浓度平衡浓度2.510-181.010-7因为因为J小于小于Ksp，因此不会有沉淀生成。，因此不会有沉淀生成。第26页，共28页，编辑于2022年，星期二 作业：作业：p132 43题题第27页，共28页，编辑于2022年，星期二知识点小结知识点小结 本节介绍了配位化合物和配位平衡的基本节介绍了配位化合物和配位平衡的基本知识。本知识。掌握的内容：掌握的内容：1.配合物的形成；配合物的形成；2.配合物的命名以及已知配合物的名称会写出其分子式。配合物的命名以及已知配合物的名称会写出其分子式。3.会确定配合物中的中心离子（中心形成体）、配体、配位数、会确定配合物中的中心离子（中心形成体）、配体、配位数、中心离子的氧化数。中心离子的氧化数。4.K稳稳表达式及相关计算。表达式及相关计算。第28页，共28页，编辑于2022年，星期二
