普通化学第三章第三节配位化合物课件.ppt
第三章：溶液中的化学平衡第三章：溶液中的化学平衡第三节配位化合物配位化合物及水溶液中的配位平衡及水溶液中的配位平衡一、什么是配位化合物？一、什么是配位化合物？Cu 2+SO4 2-+4 NH3 =Cu(NH3)42+SO4 2-滴加氨水后，滴加氨水后，硫酸铜溶液颜色硫酸铜溶液颜色变深！变深！二、配合物的组成二、配合物的组成配合物分子配合物分子（离子）（离子）内界内界外界外界（内外界（内外界以离子键结合以离子键结合中心形成体中心形成体（过渡金属离子（过渡金属离子和高氧化态的非金属）和高氧化态的非金属）配位体配位体(与中心形成体与中心形成体以配位键结合）以配位键结合）Cu(NH3)42+SO4 2-中心离子中心离子中心形成体中心形成体配位体配位体内界内界外界外界Cu(NH3)42+SO4 2-配位原子：提供孤对电子配位原子：提供孤对电子AA、AA、AA （N N、O O、C C、S S、P P、AsAs、X)X)注意：配位数是否等于配位体的个数注意：配位数是否等于配位体的个数?配位原子配位原子配位体中配位体中直接与中心直接与中心形成体形成形成体形成配位键的原配位键的原子子配位数配位数中心形成体直接中心形成体直接连接的连接的配位原子配位原子的个数的个数(常见常见）配离子的配离子的电荷电荷内界所具内界所具有的电荷，有的电荷，是中心形是中心形成体的电成体的电荷与配位荷与配位体的电荷体的电荷的代数和。的代数和。三、配位化合物的命名三、配位化合物的命名 阳离子阳离子简单阴离子简单阴离子（ClCl-、BrBr-）等）等化化阳离子阳离子复杂阴离子复杂阴离子（酸根离子、配离子）等（酸根离子、配离子）等酸酸（1）对整个配盐：）对整个配盐：先命名先命名阴离子阴离子部分，后命名部分，后命名阳离子阳离子部分。阴离子与部分。阴离子与阳离子之间，则命名为某化某（如：氯化某、溴化阳离子之间，则命名为某化某（如：氯化某、溴化某等）某酸某（酸根离子、配离子）某等）某酸某（酸根离子、配离子）。（2）内界（配离子）的命名）内界（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：配位数配位数 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：先负离子：先简单负离子简单负离子后后复杂负离子复杂负离子；先先无机配位体无机配位体后后有机配位体有机配位体；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。（2）实例）实例二硫代硫酸根合银（二硫代硫酸根合银（I）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()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()负配离子负配离子 六氰合铁六氰合铁()酸钾酸钾 六氰合铁六氰合铁()酸亚铁酸亚铁 六氟合硅六氟合硅()酸酸 四羟基合锌四羟基合锌()酸钾酸钾 四羰基合镍四羰基合镍K3Ag(S2O3)2Ag(NH3)2OHCu(NH3)4SO4Co(NH3)5H2OCl3Pt(NH3)4(NO2)Cl CO3Cr(en)(NO2)2Cl2-K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62H2SiF6K2Zn(OH)4Ni(CO)4四、水溶液中的配合平衡四、水溶液中的配合平衡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 K稳稳,Cu2+4NH3 Cu(NH3)42+配位配位 稳定常数和不稳定常数之间的关系稳定常数和不稳定常数之间的关系Cu(NH3)42+Cu2+4NH3 解离解离配位配位逐级稳定常数逐级稳定常数 Cu2+NH3 Cu(NH3)2+K稳1=Cu(NH3)2+NH3 Cu(NH3)22+K稳2=Cu(NH3)22+NH3 Cu(NH3)32+K稳3=Cu(NH3)32+NH3 Cu(NH3)42+K稳4=Cu(NH3)2 2+Cu(NH3)2+NH3Cu(NH3)2+Cu2+NH3Cu(NH3)3 2+Cu(NH3)2 2+NH3Cu(NH3)4 2+Cu(NH3)3 2+NH3累积稳定常数累积稳定常数 n,K稳稳=K稳1 K稳2 K稳3 K稳n.Cu2+NH3 Cu(NH3)2+1=K稳1 Cu2+2NH3 Cu(NH3)22+2=K稳1 K稳2 .Cu2+4NH3 Cu(NH3)42+4=K稳1 K稳2K稳3 K稳4Cu(NH3)2+Cu2+NH3Cu(NH3)2+Cu2+NH32Cu(NH3)2+Cu2+NH34有关配位平衡的计算有关配位平衡的计算配体一般过量时，中心离子绝大部分处于配体一般过量时，中心离子绝大部分处于最高配位数状态，所以其它低配位数的各最高配位数状态，所以其它低配位数的各级配离子可忽略不计。级配离子可忽略不计。只需用总只需用总K稳稳计算计算Cu(NH3)42+平平 Cu2+起始起始 T(Cu2+)NH3 平平 NH3 起始起始 4 Cu2+起始起始 T(NH3)P 93 例3-9 例例室室温温下下，0.010mol的的AgNO3(s)溶溶于于1.0L0.030 molL-1 NH3 H2O中中（设设体体积积不不变变），计计算算该该溶溶液中游离的液中游离的Ag+、NH3和和 的浓度。的浓度。解:已知可假设溶于 NH3 H2O后全部生成稳定常数的应用稳定常数的应用u（1 1）比较不同配离子在溶液中的相对稳定性）比较不同配离子在溶液中的相对稳定性（配离子类型必须相同）（配离子类型必须相同）u（2 2）配离子之间的平衡移动：（根据）配离子之间的平衡移动：（根据K K稳稳、K K不稳不稳，求出求出K KO O，再判断反应方向。，再判断反应方向。u（3 3）配位平衡与沉淀溶解平衡：）配位平衡与沉淀溶解平衡：配位剂与沉配位剂与沉淀剂对金属离子的争夺，取决于淀剂对金属离子的争夺，取决于K K不稳不稳与与KspKspO O）判断是否产生沉淀或沉淀是否溶解判断是否产生沉淀或沉淀是否溶解（例题）（例题）u（4 4）配位平衡与酸碱平衡（配位剂的酸效应）配位平衡与酸碱平衡（配位剂的酸效应）例如例如:Ag(CN)Ag(CN)2 2 -K Ko o稳稳为为101021.121.1，Ag(SAg(S2 2O O3 3)2 2 3-3-K Ko o稳稳为为101013.4613.46,Ag(NHAg(NH3 3)2 2+K Ko o稳稳为为10107.057.05，稳定性顺序为：稳定性顺序为：Ag(CN)Ag(CN)Ag(CN)Ag(CN)2 2 2 2 -Ag(S Ag(S Ag(S Ag(S2 2 2 2O O O O3 3 3 3)2 2 2 2 3-3-3-3-Ag(NH Ag(NH Ag(NH Ag(NH3 3 3 3)2 2 2 2 +一、比较一、比较同类型配离子同类型配离子的稳定常数，的稳定常数，可以判断这些配离子的相对稳定程可以判断这些配离子的相对稳定程度。度。二、配离子之间的平衡移动二、配离子之间的平衡移动根据根据K K稳稳、K K不稳不稳，求出，求出K KO O，再判断反应方，再判断反应方向。向。例：Ag(NH3)2+Ag(CN)Ag(CN)2 2 若若K KO O 1 1，则反应可逆性大，则平衡移，则反应可逆性大，则平衡移动方向取决于离子相对浓度。动方向取决于离子相对浓度。例例：Ag(NH3)2+Ag(SCN)Ag(SCN)2 2 三、三、配位平衡与沉淀溶解平衡配位平衡与沉淀溶解平衡（1 1）沉淀生成）沉淀生成a.a.在在0.1 0.1 molmol L L 1 1 Ag(NH Ag(NH3 3)2 2+溶液中溶液中加入固体加入固体NaClNaCl，使，使NaClNaCl的浓度达到的浓度达到0.001 0.001 molmol L L 1 1 时，问有无时，问有无AgClAgCl沉沉淀析出？淀析出？b.b.在在含有含有2 2 molmol L L 1 1 NH NH3 3的溶液的溶液0.1 0.1 molmol L L 1 1 Ag(NH Ag(NH3 3)2 2+溶液中加入固溶液中加入固体体NaClNaCl，使，使NaClNaCl的浓度达到的浓度达到0.001 0.001 molmol L L 1 1 时，问有无时，问有无AgClAgCl沉淀析出沉淀析出？例题例题（2 2）沉淀溶解）沉淀溶解a.在在1L 6 6 molmol L L 1 1 NH NH3 3水溶液中，加入水溶液中，加入0.5molAgCl0.5molAgCl固体，问能否全部溶解固体，问能否全部溶解？（两种思路？）（两种思路？）b.b.若将若将0.5molAgCl0.5molAgCl固体溶于固体溶于1L NHNH3 3水水溶液中，问所用氨水最初浓度必须溶液中，问所用氨水最初浓度必须是多少？是多少？解题思路解题思路判断生成沉淀，判断生成沉淀，计算自由金属离计算自由金属离子的平衡浓度，子的平衡浓度，由溶度积规则判由溶度积规则判断断判断沉淀溶解，判断沉淀溶解，用平衡转化的平用平衡转化的平衡常数衡常数 四、配位平衡与酸碱平衡四、配位平衡与酸碱平衡比较比较 Ag(NHAg(NH3 3)2 2+在在HClHCl和和NaClNaCl中的溶中的溶解情况解情况
