第三讲水溶液模型精选文档.ppt
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1、第三讲水溶液模型本讲稿第一页,共三十四页主要内容v研究水溶液模型的意义、目的;研究水溶液模型的意义、目的;v复习络合物的知识;复习络合物的知识;(1)(1)络合物的稳定性;络合物的稳定性;(2)(2)简单的简单的MeMeH H2 2O O系;系;(3)(3)含多种金属多种配位体的溶液模型。含多种金属多种配位体的溶液模型。v建立水溶液模型的方法与步骤。建立水溶液模型的方法与步骤。本讲稿第二页,共三十四页意义、目的:ZnHCl中ZnCl2(中学知识)水溶液中的金属并不总是以简单的阳离子水溶液中的金属并不总是以简单的阳离子MeMe2+2+的形态存在,常常与同时存在于水溶液中的形态存在,常常与同时存在
2、于水溶液中的配位体生成各种形式的络合物。金属在水溶液的配位体生成各种形式的络合物。金属在水溶液中的物种形式随溶液成分的改变而变化。中的物种形式随溶液成分的改变而变化。本讲稿第三页,共三十四页意义、目的:湿法冶金更应进一步,了解金属离子在水溶液的形态,以便指导生产实践。本讲稿第四页,共三十四页意义、目的:研究一些湿法冶金过程,例如:萃取、离子交换等,建研究一些湿法冶金过程,例如:萃取、离子交换等,建立水溶液模型,知道水溶液中金属的物种形式以及它们的平立水溶液模型,知道水溶液中金属的物种形式以及它们的平衡浓度,有助于阐明这些过程的化学机理,并可以帮助人们衡浓度,有助于阐明这些过程的化学机理,并可以
3、帮助人们选择合适的选择合适的萃取剂萃取剂与与离子交换剂离子交换剂;或者反之,在使用一定的或者反之,在使用一定的萃取剂萃取剂与与离子交换剂离子交换剂时,调整溶液成分以使过程达到优化,时,调整溶液成分以使过程达到优化,从而取得最好的结果。从而取得最好的结果。本讲稿第五页,共三十四页意义、目的:通过建立水溶液模型,就能解决水溶液中各种物种、络合物的问题。本讲稿第六页,共三十四页络合物的生成:uu 配位体:配位体:能够与溶液中金属阳离子形成络合物的阴离子。能够与溶液中金属阳离子形成络合物的阴离子。uu 在一般的湿法冶金过程中,水溶液所含配位体有:在一般的湿法冶金过程中,水溶液所含配位体有:F F1-1
4、-,ClCl1-1-,I I1-1-,,SOSO4 42-2-,HSOHSO4 41-1-,CN,CN1-1-,COCO3 32-2-,HCOHCO3 31-1-,NHNH3 3,OHOH1-1-等。等。uu 此外,部分有机物,如:有机酸(柠檬酸)也可以作为此外,部分有机物,如:有机酸(柠檬酸)也可以作为络合体。络合体。本讲稿第七页,共三十四页络合物的稳定性:假定二价金属离子假定二价金属离子MeMe2+2+与负一价配位体为与负一价配位体为L L1-1-生成络合物,反应为生成络合物,反应为式中:式中:i i为配位数,为配位数,i i1,2,3,.1,2,3,.。本讲稿第八页,共三十四页络合物的稳
5、定性:络合物的稳定性可以用其络合物的稳定性可以用其累积生成常数累积生成常数来表征。来表征。平衡常数:平衡常数:称为称为累计平衡常数累计平衡常数,也称为,也称为稳定常数稳定常数。式中式中 内为溶解物种的浓度。内为溶解物种的浓度。本讲稿第九页,共三十四页络合物的稳定性:实例:实例:累积平衡常数为累积平衡常数为 本讲稿第十页,共三十四页络合物的稳定性:该实例具有现实意义。因为很多金属离子能该实例具有现实意义。因为很多金属离子能与与OHOH-生成络合物。即使水溶液中不含其他任何生成络合物。即使水溶液中不含其他任何配位体时,也有配位体时,也有OHOH-这一配位体存在,其络合反这一配位体存在,其络合反应也
6、是不可忽略的。应也是不可忽略的。本讲稿第十一页,共三十四页络合物的稳定性:复习有关pH的概念:水的离解常数 (室温)本讲稿第十二页,共三十四页络合物的稳定性:所以:本讲稿第十三页,共三十四页络合物的稳定性:因此:本讲稿第十四页,共三十四页络合物的稳定性:另一种表达式为:本讲稿第十五页,共三十四页络合物的稳定性:在计算时,采用上述两种表达式均可,应根在计算时,采用上述两种表达式均可,应根据所掌握的数据而定。据所掌握的数据而定。与与 可以互换,其互可以互换,其互换关系为:换关系为:本讲稿第十六页,共三十四页简单的MeH2O系:在简单的在简单的MeMeH H2 2O O系溶液中,除系溶液中,除OHO
7、H-外没有其它外没有其它的配位体。因此,在这样的水溶液中金属物种有的配位体。因此,在这样的水溶液中金属物种有Me Me 与与n n种种 型络合物型络合物(i(i1,2,3.1,2,3.,n)n)。各物种的平衡浓度为:各物种的平衡浓度为:本讲稿第十七页,共三十四页简单的MeH2O系:金属的物质平衡为:金属的物质平衡为:或或式中式中 水溶液中金属的总浓度水溶液中金属的总浓度(分析浓度分析浓度);水溶液中游离的水溶液中游离的Mez+Mez+离子浓度。离子浓度。本讲稿第十八页,共三十四页简单的MeH2O系:水溶液中某一水溶液中某一 型物质所占分数为:型物质所占分数为:游离的游离的 离子所占分数为:离子
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