血红蛋白.ppt

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1、血红蛋白血红蛋白配位化合物配位化合物配合物的结构配合物的结构概念概念(中心原子、配体、配位键、配位数、配中心原子、配体、配位键、配位数、配位层、螯合、八面体、四面体、四方形，命名位层、螯合、八面体、四面体、四方形，命名)异构异构(结构异构结构异构、立体异构、立体异构)晶体场理论晶体场理论配体对配体对d电子的作用电子的作用(能级分裂能级分裂)配体对配合物配体对配合物颜色颜色的影响的影响dn配合物的配合物的电子结构电子结构配合物的配合物的磁性磁性(http:/www.chem.purdue.edu/gchelp/cchem/)Fe(SCN)(H2O)52+,Co(SCN)4(H2O)22-,Cu(

2、NH3)4(H2O)22+,CuBr42-Ligand=LewisbaseMetalatomorion=Lewisacidchelate(命名口诀：先无后有，先阴后中，先命名口诀：先无后有，先阴后中，先A后后B，先少后多。先少后多。)异构异构Isomersarecompoundsthatcontainthesamenumberofthesameatoms,butindifferentarrangements.电离异构电离异构水合异构水合异构键合异构键合异构配位异构配位异构几何异构几何异构光学异构光学异构结构结构(构造构造)异构异构立体异构立体异构Ionizationisomers电离异构电离异

3、构CoBr(NH3)5SO4CoSO4(NH3)5BrHydrateisomers水合异构水合异构Cr(H2O)6Cl3CrCl(H2O)5Cl2H2OCrCl2(H2O)4Cl2H2OCrCl3(H2O)33H2OLinkageisomers键合异构键合异构NCS-,异硫氰酸根异硫氰酸根SCN-,硫氰酸根硫氰酸根亚硝酸根亚硝酸根硝基硝基Coordinationisomers配位异构配位异构GeometricalandOpticalisomerism几何异构几何异构光学异构光学异构Geometricalisomers几何异构几何异构Opticalisomers光学异构光学异构Identifyi

4、ngopticalisomerism(c)and(d)电离异构电离异构水合异构水合异构键合异构键合异构配位异构配位异构几何异构几何异构光学异构光学异构结构结构(构造构造)异构异构立体异构立体异构红宝石晶体红宝石晶体配体对配体对d电子的作用电子的作用(能级分裂能级分裂)配体对配合物颜色的影响配体对配合物颜色的影响 o=h o=hc/=hc/o=hc/oSpectrochemicalseriesComplementarycolor 增增加加Co(H2O)62+CoCl42-CoClCldn配合物的电子结构配合物的电子结构LowspinHighspinSpin-TransitionPolymers:

5、FromMolecularMaterialsTowardMemoryDevicesO.Kahn,*C.JayMartinezScience,Volume 279,Number 5347,Issue of 2 Jan 1998,pp.44-48.分子磁体分子磁体HZKou,SGao*et al.,J.Am.Chem.Soc.,2001,123,11809-11810.UnexpectedAssemblyofaUniqueCyano-BridgedThree-DimensionalCu3Cr2Ferromagnet,Ferromagnet,Tc=57,40K;配位化合物配位化合物配合物的结构配合物

6、的结构概念概念(中心原子、配体、配位键、配位数、配中心原子、配体、配位键、配位数、配位层、螯合、八面体、四面体、四方形，命名位层、螯合、八面体、四面体、四方形，命名)异构异构(结构异构结构异构、立体异构、立体异构)晶体场理论晶体场理论配体对配体对d电子的作用电子的作用(能级分裂能级分裂)配体对配合物配体对配合物颜色颜色的影响的影响dn配合物的配合物的电子结构电子结构配合物的配合物的磁性磁性配位平衡及其移动配位平衡及其移动配位平衡及平衡常数配位平衡及平衡常数配位平衡的移动配位平衡的移动配位平衡与酸碱平衡配位平衡与酸碱平衡配位平衡与沉淀平衡配位平衡与沉淀平衡配位平衡与氧化还原平衡配位平衡与氧化还原

7、平衡配合物之间的转化与平衡配合物之间的转化与平衡Cu(NH3)4(H2O)22+Cu2+3d9Cu(NH3)42+=Cu(NH3)32+NH3K1=7.2 10 3Cu(NH3)32+=Cu(NH3)22+NH3K2=1.3 10 3Cu(NH3)22+=Cu(NH3)2+NH3K3=3.2 10 4Cu(NH3)2+=Cu2+NH3K4=7.1 10 5Cu(NH3)42+=Cu2+4NH3K=K不稳不稳=K1 K2 K3 K4 Cu2+4NH3=Cu(NH3)42+K=K稳稳=K1 K2 K3 K4=(1/K4)(1/K3)(1/K2)(1/K1)配位平衡及平衡常数配位平衡及平衡常数例例：

8、10cm30.2mol/dm3AgNO3与与10cm31.0mol/dm3NH3H2O混和，混和，Ag+=?解：解：Ag+2NH3=Ag(NH3)2+反应前反应前0.100.500反应反应00.50 2 0.100.10平衡平衡x0.30+2x 0.30.10-x 0.1Ag(NH3)2+/Ag+NH32=1.1 107Ag+=x=1.0 10 7mol/dm3(NH3)(Ag+)例例：0.10molCu(NH3)4SO4(s)加加 入入 到到 1.0dm31.0mol/dm3的的NH3H2O中，计算中，计算Cu2+=?解：解：Cu(NH3)42+=Cu2+4NH30.1 xx1.0+4x 0

9、.1x1.0(NH3)(Ag+)0.1/x(1.0)4=K稳稳=4.8 1012Cu2+=x=2.1 10 14mol/dm3Mn+xL=MLx(n x)+加入加入H3O+HL(弱酸弱酸)L ML Xn MX(s)氧化氧化(还原还原)剂剂使使Mn+或或L 被氧化被氧化(还原还原)平衡平衡配位平衡的移动配位平衡的移动配合物的配合物的酸酸效应效应FeF3+3H+=Fe3+3HFK=1.8 10 2K=Fe3+HF3F-3/FeF3H+3F-3=1/K稳稳Ka,HFAg(NH3)2+2H+(+2NH3)=Ag+2NH4+(+2NH3)K=1/K稳稳(Ka,NH4+)2=2.0 1011Co2+4SC

10、N=Co(NCS)42(蓝紫色蓝紫色)Fe3+xSCN=Fe(NCS)x3 x(血红色血红色)+3F(NH4F，掩蔽剂掩蔽剂)FeF3(无色无色)Fe(NCS)3+3F=FeF3+3SCN K=K稳，稳，FeF3/K稳，稳，Fe(NCS)3=2.8 106配合物之间的转化与平衡配合物之间的转化与平衡配合物配合物-沉淀沉淀之间的转化之间的转化Ag(NH3)2+Br=AgBr(s)+2NH3K转转=NH32Ag+/Ag(NH3)2Br-Ag+=1/K稳稳Ksp,AgBrAgBr(s)+2NH3=Ag(NH3)2+Br K转转=K稳稳Ksp,AgBrAgBr(s)+2S2O32-=Ag(S2O3)2

11、3+Br K转转=K稳稳 KspKsp 1.8 10-10 5.4 10 13 8.5 10 17 1.1 10 49AgCl AgBrAgIAg2S5.1 1021.7 1054.0 1025.4 106Cl Br I S2 NH3S2O32-CN 2.0 10 3161.1 105Ag(NH3)2+Ag(S2O3)23 Ag(CN)2 K不稳不稳9.1 10 83.5 10 147.7 10 22K稳稳1.1 1072.9 10131.3 102110.10molAgNO3(s)+1.0dm31.0mol/dm3NH3H2O加入加入1.0 10 3molNaCl(s),有无有无AgCl(s

12、)?需要加入多少需要加入多少KI才会有才会有AgI(s)?解：解：Ag+2NH3=Ag(NH3)2+x1.02 0.100.10Ag+=x=9.8 10 9mol/dm3(Ag+)(Cl)=9.8 10 12Ksp,AgCl无无AgCl(s)(有过量有过量NH3,忽略忽略Ag(NH3)+)Ksp,AgIK不稳，不稳，Ag(NH3)+只需加入少量只需加入少量KI（回去计算）回去计算）2251dm36.0mol/dm3NH3H2O可溶解多少可溶解多少AgCl(s)?解：解：AgCl(s)+2NH3=Ag(NH3)2+Cl 6.0 2xxxK=x2/(6-2x)2=Ksp K稳稳=2.8 10 3,

13、x=0.29mol/dm3即可溶解即可溶解0.29molAgCl(s)3.用用1cm3NH3H2O溶溶解解0.10molAgCl(s),NH3H2O的的最最低低浓浓度度应应是是多多少？少？解：解：AgCl(s)+2NH3=Ag(NH3)2+Cl x 2 0.100.100.10 x=2.1mol/dm3(设设x=NH3,则则x=1.9mol/dm3)注注意意：在在以以上上计计算算中中，加加入入足足够够量量配配位位试试剂剂，设设全全部部生生成成高高配配位数配合物，即忽略低配位数配合物的存在。位数配合物，即忽略低配位数配合物的存在。Cu2+H2=Cu+2H+()Pt,H2(1bar)H+(1M)C

14、u2+(1M)Cu(+)NH3H2O()CuCu(NH3)42+(1M),NH3(1M)H+(1M)H2(1bar),Pt(+)Cu2+2eCu加入加入NH3H2O后后ECu2+/Cu=EoCu2+/Cu+(0.0591/2)lgCu2+=EoCu2+/Cu+(0.0591/2)lgCu(NH3)42+/NH34K稳稳配位平衡与氧化还原平衡配位平衡与氧化还原平衡ECu2+/Cu=EoCu2+/Cu+(0.0591/2)lgCu2+=EoCu2+/Cu+(0.0591/2)lgCu(NH3)42+/NH34K稳稳若若Cu(NH3)42+=NH3=1moldm3,则则=0.34+(0.0591/2

15、)lg(1/14K稳稳)=0.030V0.00V=EoCu(NH3)42+/CuCu(NH3)42+2eCu+4NH3配合物电极配合物电极EoCu(NH3)42+/Cu=0.030V电化学方法测电化学方法测K稳稳:设计电池设计电池()AgAgNO3(0.025M),NH3H2O(1.0M)AgNO3(0.010M),KNO3(0.015M)Ag(+)=0.406VE(+)=lg(Ag+)E()=E=lg(Ag+)=lgAg(NH3)=0.025mol/dm3NH3=1.0 2 0.025=0.95mol/dm3据据=0.406V=E(+)E()得得K稳稳=2.1 107E=lg+=lg配合物电

16、极配合物电极E(O/R)=Eo(O/R)+(0.0591/n)lg(O)/(R)Ksp标标Eo(AgCl/Ag)=Eo(Ag+/Ag)+(0.0591/1)lgKsp,AgCl非标非标E(AgCl/Ag)=Eo(Ag+/Ag)+(0.0591/1)lgKsp,AgCl/(Cl-)Ka标标Eo(HA/H2)=Eo(H+/H2)+(0.0591/2)lgKa,HA非标非标E(HA/H2)=Eo(H+/H2)+(0.0591/2)lgKa,HA(HA)2/pH2(A-)2K稳稳标标Eo(Ag(NH3)+2/Ag)=Eo(Ag+/Ag)+(0.0591/1)lg(1/K稳稳,Ag(NH3)+2)非标非

17、标E(Ag(NH3)+2/Ag)=Eo(Ag+/Ag)+(0.0591/1)lg(Ag(NH3)+2)/(NH3)2K稳稳,Ag(NH3)+2)用用Nernst方程求平衡常数方程求平衡常数4Au+8CN-+2H2O+O2=4Au(CN)2-+4OH-Zn+2Au(CN)2-=2Au+Zn(CN)42-砂矿中提取金：砂矿中提取金：配合物在定性分析上的应用配合物在定性分析上的应用Fe2+K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62(s,蓝蓝)(赤血盐赤血盐)(滕氏蓝滕氏蓝)邻菲罗啉邻菲罗啉 螯合物螯合物(s,桔红桔红)Fe3+KNCSFe(NCS)3K4Fe(CN)6 Fe4Fe(CN)63(s,蓝蓝

18、)(黄血盐黄血盐)(普鲁氏蓝普鲁氏蓝)Al3+铝试剂铝试剂螯合物螯合物(s,红红)Ni2+镍试剂镍试剂螯合物螯合物(s,红红)Co2+KNCSK2Co(NCS)4(丙酮丙酮,蓝蓝)Cu2+K4Fe(CN)6Cu2Fe(CN)6(s,红褐红褐)Zn2+(NH4)2Hg(SCN)4ZnHg(SCN)4(s,白白)K+Na3Co(NO2)6K2NaCo(NO2)6(s,黄黄)Na+KSb(OH)6NaSb(OH)6(s,白白)H(B)CNOFNaMgSiPSClKCaVCrMnFeCoNiCuZnSeBrMoSnI人体中的必需元素人体中的必需元素作业：作业：9.2,9.6,9.11,9.12,9.17,9.20