无机化学第七章配位反应与配位滴定法
化学计算中的几种常见方法
03 沉淀滴定法
沉淀滴定原理及指示剂选择
沉淀滴定原理
利用沉淀反应进行滴定分析的方法，通过滴定剂与被测物质反应生成难溶化合 物，根据沉淀的生成或溶解来判断滴定终点。
指示剂选择
根据沉淀反应的性质选择合适的指示剂，如荧光指示剂、酸碱指示剂等，以便 准确判断滴定终点。
沉淀滴定实验操作
通过模拟计算可以揭示化学反应的 微观机制，如反应路径、过渡态等， 有助于深入理解化学反应过程。
常见化学计算方法概述
量子化学计算
分子力学模拟
基于量子力学原理的计算方法，可以精确 描述分子的电子结构和性质，但计算量较 大。
基于经典力学原理的计算方法，主要用于 模拟分子的构象变化和相互作用，计算速 度较快但精度相对较低。
结构分析
通过分析物质的光谱特征，可以推断 出物质的结构信息，如官能团、化学 键等。
动力学研究
通过测量化学反应过程中光学性质的 变化，可以研究化学反应的动力学过 程。
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注意事项
在操作过程中要注意控制溶液的酸度，避免其他离子的干扰；同时要保证仪器的清洁和准确，避免误 差的产生。此外，对于不同的金属离子和配位剂，需要选择合适的实验条件，如温度、pH值等。
配位滴定法在化学分析中的应用
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
金属离子的测定
配位滴定法可用于测定 各种金属离子的含量， 如钙、镁、铜、铁等。 通过选择合适的配位剂 和指示剂，可以实现高 灵敏度、高准确度的测 定。
化学反应机理的研究
氧化还原滴定法还可以用于研究化学反应的机理。通过观察反应过程中电位、电流或颜色 等的变化，可以推断出反应中电子转移的情况和反应机理。
[北科大]无机化学实验：7 水的总硬度及电导率的测定(实验报告)
![[北科大]无机化学实验：7 水的总硬度及电导率的测定(实验报告)](https://img.taocdn.com/s3/m/b1eb9b458bd63186bcebbcaa.png)
无机化学实验报告【实验名称】实验七：水的总硬度及电导率的测定 【班级】 【日期】 【姓名】 【学号】一、实验目的① 了解硬水，软水及去离子水的概念。
② 学会化学法（配位滴定法）和电导率法两种检验水质的方法。
③ 学习电导率仪和微量滴定管的操作和使用。
二、 实验原理1、配位滴定法测定水的总硬度（1）实验原理 Ca 2+、Mg 2+是生活用水中主要的杂质离子，他们以碳酸氢盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等形式溶于水中，水中还有微量的Fe 3+、Al 3+等，由于Ca 2+、Mg 2+远比其他几种离子含量高，所以通常用Ca 2+、Mg 2+的总量来计算水的总硬度。
水质的分类法，即在pH=10的碱性缓冲溶液中，用酸性铬兰K-萘酚绿B 混合指示剂（简称K-B 指示剂），以EDTA （Na 2H 2Y ）标准溶液直接滴定水中的Ca 2+、Mg 2+。
滴定反应表示如下。
○1滴定前： Ca 2+、Mg 2+与酸性铬蓝K 形成红色螯合物，在萘酚绿B 的衬托下，溶液呈紫红色K-B + M (Ca 2+、Mg 2+) 10=======pH M -K-B（蓝绿） （紫红）○2滴定开始至化学计量点以前： EDTA 与游离的Ca 2+、Mg 2+配位H 2Y 2- + Ca 2+ ==== CaY 2- +2H + H 2Y 2- + Mg 2+ ==== MgY 2- +2H +○3化学计量点时： EDTA 与酸性铬兰K 的Ca 2+、Mg 2+螯合物反应，溶液由紫红色变为蓝绿色H 2Y 2- + M-K-B ==== MgY 2- + K-B + 2H +（紫红色） （蓝绿）水样中存在微量的杂质离子Fe 3+、Al 3+，可用三乙醇胺进行掩蔽。
（2）水总硬度的计算方法 用mmol/L 表示水的总硬度为：总硬度（毫摩尔每升）==3水样10⨯V V C EE （3—4） 式中 C E ——EDTA 的浓度；E V ——消耗EDTA 的体积的平均数； V 水样——采用水样的体积。
《分析化学》课程教学大纲
《分析化学》课程教学大纲一、课程简介分析化学是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学，包括化学分析法和仪器分析法，是药学各专业必修的一门重要的专业基础课程。
本课程侧重于化学分析法。
化学分析法中定量分析的基本概念和分析方法是分析化学重要的基础。
化学分析法主要内容包括各类滴定分析法、重量分析法、部分电化学分析法以及误差和分析数据处理等。
重点介绍各种分析方法的基本理论、基本知识和基本计算。
分析化学是一门实践性很强的学科，在实验中严格训练学生定量分析基本操作技能，使学生树立准确量的概念，培养学生分析问题、解决问题的能力，为后续专业课的学习奠定基础。
二、教学目标化学分析法的基础是无机化学的四大平衡理论。
通过本课程的学习，使学生掌握化学平衡理论在分析化学中的应用。
掌握滴定分析、重量分析和电化学分析有关内容的基本原理和方法。
学习定量分析中有关误差分析和数据处理方法，树立准确“量”的概念，对学生后续课的学习、专业能力的培养都将受用终身。
开设此课程的目的在于使学生在学习无机化学的基础上，学习和掌握分析化学法的基本原理、基本知识、基本操作技能和测定方法，正确进行有关的计算。
培养严肃认真、实事求是的科学态度，以及严谨细致地进行科学实验的技能、技巧和创新能力；初步具有分析问题和解决问题的能力，为将来的工作打下良好的基础。
阐述通过本门课程的学习，学生能学到哪方面知识，培养了哪方面能力，并具体说明本门课程着重完成培养要求中哪项基本素质要求和业务培养要求。
三、课程学时分配表备注：教学方法默认为课堂讲授，使用自主式学习—讨论式教学方法等其他方法时，要在“教学方法”栏注明。
四、课程教学内容、基本要求第一章绪论【教学重点和难点】分析方法的分类按原理分类。
【教学内容】1．分析化学的任务和作用；2．分析方法的分类；3．分析化学的发展趋势。
【教学要求】1．掌握分析化学的定义；2．掌握分析方法的分类；3．熟悉分析化学的任务和作用；4．了解分析化学的发展趋势。
配位滴定法
2021/10/10
14
二、乙二胺四乙酸的性质及其配合物
1.氨羧试剂及其金属配合物的稳定常数
⑴ 胺羧试剂
最常见: 乙二胺四乙酸（Ethylene diamine tetraacetic acid); 简称: EDTA ( H4Y)，溶解度较小，难溶于酸和有机试剂，易溶于碱和
章配位滴定分析法
2021/10/10
1
一、配位滴定法概述-配位反应 (一) 配合物的定义
+
加入酒 精过滤
把纯净的深蓝色 的硫酸四氨合铜 晶体溶于水，分 成三分，进行如 下实验：
2021/10/10
CuSO4＋4NH3＝[Cu(NH3)4]SO4
深蓝色 晶体
（1）用pH试纸测定酸碱度：pH=7 说
明没有明显NH3 ，
多核配合物──含有不止一个中心原子的 配合物称多核配合物。
金属族状配合物──多核配合物中，两个 中 心原子直接成键结合的配合物称金属族状 配合物。
NH3 NH3
NH2—H2N
Ni
Ni
2021N/1H0/120—H2N
金属族状配合 物[Co2(CO)8]的 结构
6
三 配合物的命名 把配离子看作是一个特殊原子团，
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
(6) 在成矿中的作用
Na2 HgS2在空气中被氧化： Na2HgS2 + H2O + ½ O2 = HgS↓(辰砂)+2NaOH +S↓
地壳中热液中锡或铁的配合物分解：
Na2[Sn(OH)4F2 ] = SnO2(锡石) + 2NaF +2H2O
配位反应及配位滴定法
第九章 配位反应及配位滴定法配位化合物简称配合物，是一类组成比较复杂的化合物，它的存在和应用都很广泛。
生物体内的金属元素多以配合物的形式存在。
例如叶绿素是镁的配合物，植物的光合作用靠它来完成。
又如动物血液中的血红蛋白是铁的配合物，在血液中起着输送氧气的作用；动物体内的各种酶几乎都是以金属配合物形式存在的。
当今配合物广泛地渗透到分析化学、生物化学等领域。
我国著名科学家徐光宪教授作了如下的比喻：把21世纪的化学比作一个人，那么物理化学、理论化学和计算化学是脑袋，分析化学是耳目，配位化学是心腹，无机化学是左手，有机化学和高分子化学是右手，材料科学是左腿，生命科学是右腿，通过这两条腿使化学科学坚实地站在国家目标的地坪上。
配位化学是目前化学学科中最为活跃的研究领域之一。
本章将介绍配合物的基本概念、结构、性质和在定量分析化学中的应用。
§9－1 配合物的组成与定义一、配合物及其组成例如在硫酸铜溶液中加入氨水，开始时有蓝色Cu 2(OH)2SO 4沉淀生成，当继续加氨水过量时，蓝色沉淀溶解变成深蓝色溶液。
总反应为：CuSO 4 + 4NH 3 = [Cu(NH 3)4]SO 4 (深蓝色)此时在溶液中，除SO 42－和[Cu(NH 3)4]2+外，几乎检查不出Cu 2+的存在。
再如，在HgCl 2溶液中加入KI ，开始形成桔黄色HgI 2沉淀，继续加KI 过量时，沉淀消失，变成无色的溶液。
HgCl 2 + 2KI = HgI 2↓+ 2KCl HgI 2 + 2KI = K 2[HgI 4]象[Cu(NH 3)4]SO 4和K 2[HgI 4]这类较复杂的化合物就是配合物。
配合物的定义可归纳为：由一个中心元素(离子或原子)和几个配体(阴离子或分子)以配位键相结合形成复杂离子(或分子)，通常称这种复杂离子为配离子。
由配离子组成的化合物叫配合物。
在实际工作中一般把配离子也称配合物。
由中心离子和配体以配位键结合成的分子，如[Ni(CO)4]、[Co(NH 3)3Cl 3]也叫配合物。
无机及分析化学课程标准
《无机及解析化学》课程标准课程代码：合用专业：编制单位：《无机及解析化学》课程标准课程代码【】课程肩负单位【】学分【 4 】总课时【56 】编制人【】拟定日期【】审查人【】审查日期【】一、课程性质和定位本课程是系各本科相关专业的专业骨干课程。
本课程是依照系各专业人材培育目标和相关职业岗位（群）的能力要求而设置的，对本专业所面向的高级食品检验工、高级营养师、环境工程师以及制药工程师等所需要的知识、技术、和素质目标的达成起支撑作用。
该课程作为各专业课程的前导课程。
二、课程目标整体目标本课程主要由化学中的“无机化学”及“解析化学”整合而成，与物理化学、构造化学也密不行分。
作为学生必修的一门基础课，主要目的是为学生学好专业基础课、专业课确定坚固的基础，并为基础化学实验实训累积基本理论知识。
1、知识目标使学生全面、系统、深入地认识化学的基根源理，无机及解析化学的基本看法、基础理论和元素的性质，并在此基础上掌握对物质的化学构造和化学构成进行定性和定量解析的基根源理和方法。
2、技术目标能够掌握并运用重要化学基础原理如溶液胸怀、化学热力学知识、阿仑尼乌斯公式，能斯特方程等，并熟练对物质、能量等进行量化运算。
掌握化学定性定量解析的重要方法和原理，并能够在相关的实验实训课程中正确运用。
3、素质养成目标经过基础化学理论知识的学习，培育学生观察问题、解析问题、解决问题的能力和创新能力，通过对溶液构成、化学热力学知识，化学速率与均衡、元素周期性质、物质构造、酸碱均衡、积淀均衡等重要知识的学习，形成科学思想能力，为后续基础课程和实验实训打下优异基础。
同时培养学生严格认真的科学态度和优异的工作习惯。
4、证书目标能够获得食品检验工高级工或助理食品安全师职业技术或资格证书。
三、设计思路无机及解析化学是检验科学与技术系本科各个相关专业的基础专业知识，依据专业岗位群技术要求，从而确定教课内容、教课时数和教课方法。
本门课程设计侧重理论基础知识教课，在内容上承接实践课程，对知识目标描述使用“认识、理解、掌握”等目标动词，对能力的描述使用了“掌握、运用、知道”等目标动词，在教课内容选择上本着基础知识以“必要、够用”为度，在教课方法上侧重学生自主学习能力的培育，增强应用能力和创新意识培育。
化学滴定分析法
滴定分析法整理一、酸碱滴定法摘要：酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析法。
在酸碱滴定中，标准溶液一般是强酸或强碱，用酸碱指示剂确定滴定终点。
关键词：酸碱指示剂、突跃范围、终点误差、应用内容：酸碱指示剂通常是有机弱酸或有机弱碱，他们的酸式与其共轭碱式具有明显不同的颜色。
当溶液的PH变化时，指示剂失去质子由酸式转变为碱式，或得到质子由碱式转变为酸式，从而引起颜色的变化。
在分析化学中，吧化学计量点附近相对误差在-0.1%~+0.1%范围内的溶液PH 的急剧变化称为酸碱滴定的突跃范围。
酸碱滴定的突跃范围是选择指示剂的依据，凡在滴定的突跃范围内能发生颜色变化的指示剂，即指示剂的变色范围全部或部分落在滴定突跃范围之内，都可以在滴定中使用。
强酸滴定强碱或强碱滴定强酸：强酸滴定强碱或强碱滴定强酸的滴定突跃范围，与强酸、强碱溶液的浓度有关。
强酸、强碱溶液的浓度越大，滴定突跃范围就越大；强酸、强碱溶液的浓度越小，滴定突跃范围就越小。
如果强酸、强碱溶液的浓度相同，当他们的浓度减小到为原浓度的1/10时，则滴定突跃范围就缩小2；当它们的的浓度增大到原浓度的10倍时，则滴定突跃范围就增加2。
强碱滴定一元弱酸：强碱滴定一元弱酸的滴定突跃范围，既与弱酸、强碱的浓度有关，还取决于一元弱酸的标准解离常数。
强碱滴定多元弱酸：多元酸大多数为弱酸，在水溶液中分步解离，每一个多元酸分子可以解离出两个或两个以上的H3O+。
在多元酸滴定中要解决的问题是，每一步解离出的H3O+是否都能被准确滴定，能形成几个比较明显的PH突跃范围，能否分布进行滴定，如何选择指示剂确定终点等。
酸碱滴定的终点误差是由于酸碱指示剂不在化学计量点上变色，而使滴定终点与化学计量点不符合引起的相对误差，也称滴定误差。
酸碱滴定法主要应用于烧碱中NaOH和Na2CO3质量分数的测定、凯氏定氮法。
参考文献：《无机化学与分析化学》二、沉淀滴定法摘要：沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。
无机化学第七章配位反应与配位滴定法
（二）
螯 合 物
性质:
1、配位数少。
2、稳定。因成环而稳定性增强的现象称为螯合效应。 稳定性与螯环的大小及成环的数目有关，一般五元 环最为稳定；当配位原子相同时环越多螯合物越稳定。
有机络合剂
乙二胺 - Cu2+
H2 N H2C
Cu
三乙撑四胺 - Cu2+
H2 N H2 N CH2
Cu
H2 N CH2 CH2
三、 配合物的命名简介
4、配体的顺序
①无机配位体在前，有机配位体在后。 如：[CuCl2(en)2]为二氯二乙二胺合铜(II)； ②离子在前，分子在后。 如：K[PtCl3(NH3)]为三氯一氨合铂(II)酸钾； ③、同类配位体，按配位原子元素符号的拉丁字母顺序 排列。 如：[Co(NH3)5(H2O)]Cl3为三氯化五氨一水合钴(III)； ④、同类配体若配位原子相同，将含较少原子数的 配体排列在前。 ⑤、若配位原子相同、配体中所含原子数也相同，按与配 位原子相连的原子元素符号字母顺序排列。 如：[Pt(NH2)(NO2)(NH3)2]为一氨基一硝基二氨合铂(II)。
1. 镧系、锕系元素通性
绝大多数为金属离子
指能接受孤电子对的、具有空轨道的原子或离子.
2. 我国稀土元素资源和提取 如 Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+ 少数为非金属离子，如B3+、Si4+ 3. 核反应类型 [BF4]-、[SiF6]2金属原子，如Ni、Fe
2. 配位体及配位原子
配位体(简称配体) ——与中心体配位的离子或分子
1. 镧系、锕系元素通性 乙醇
(蓝色) 过量氨水
2
4
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M(H2O)n Mg的络合物 Fe的络合物 CoCl2 Fe4[Fe(CN)6]3
叶绿素是镁的大环配合物，作 为配位体的卟啉环与Mg2+离子 的配位是通过4个环氮原子实 现的。叶绿素分子中涉及包括 Mg原子在内的4个六元螯环。
叶绿素是一种绿色色素, 它能吸收太阳光的能量, 并将储存的能量导入碳水化合物的化学键。
金属原子，如Ni、Fe
2. 配位体及配位原子
配位体(简称主配体要) 内容
——与中心体配位的离子或分子
配位1原. 子镧—系—、配锕体系中提元供素孤通电性子对,与中心
体形成配位键的原子
常见2的. 配我位国原稀子土: C元、素N、资O源、S和、提卤取素原子
如配3体. 核反应[C类uN(N型HH3 3)4]2+
配 位
(形成体) 数
配合物的主组成要内容
1. 中心体——中心离子或原子
指能1接. 受镧孤系电、子对锕的系、具元有素空通轨道性的原子或离子.
绝大多数为金属离子
如2. 我Fe国3+、稀C土u2元+、素C资o2+源、和Ni2提+、取Ag+ 3.少[B核F数反4]为-、应非[类S金iF型属6]离2- 子，如B3+、Si4+
乙二胺 四乙酸
(bpy) (H4edta)
3. 配位数
主要内容 ——与一个中心体成键的配位原子总数
配位单元 配位体 配位原子 配位数
[Cu(N1.H镧3)4系]2+、N锕H系3 单元齿素通性N
4
[CoCl23(.N我H国3)3稀] N土CHl-元3 素单齿资源和CNl 提取 6
பைடு நூலகம்
[Cu(3e.n核)2]反2+应类en型双齿 N
n CO2 + n H2O
阳光 叶绿素
(CH2O)n + n O2
这就是光合作用（photosynthesis）
血红素是一类铁卟啉化合物, 是血红蛋白的组成部分。 Fe原子从血红素分子的下方键合了蛋白质链上的1个N原子 ，圆盘上方键合的O2分子则来自空气。
血红蛋白本身不含图中表示出来的那个O2分子，它与通过 呼吸作用进入人体的O2分子结合形成氧合血红蛋白，通过血流 将氧输送至全身各个部位。
配合单元：由中心原子（或离子）和配位体（阴离子或分子） 以配位键形式结合而成的复杂离子。称为配合 单元。配合单元在水溶液中不能完全离解为简单 组成。
配合物：带电荷的配合单元与相反电荷的离子组成的化合物 叫配位化合物。或者，凡是含有配合单元的化合物 都称为配位化合物。
K3[Fe (CN)6]
[Cu(NH3)4]SO4 [Co(NH3)6]Cl3
4
配配e体n体的为为分单多子齿齿式，，为配配：位位数数≠= 配配体体的的数总目数
主要内容 常见金属离子(Mm+)的配位数(n)
M+ n M2+ n M3+ n M4+ n Cu+2、4 Cu2+ 4、6 Fe3+ 6 Pt4+ 6
Ag+12. 镧Z系n2+、4锕、6系C元r3+素通6性
Au+2、4 Cd2+ 4、6 Co3+ 6
让我们先看一个实验：
CuSO4溶液 NH3水 Cu(OH)2沉淀 NH3水 CuSO4 ·4NH3溶液
蓝色
深蓝色溶液
向深蓝色溶液中加入Ba2+有白色沉淀生成、 加入NaOH无蓝色沉淀和氨气放出。说明什么?
主要内容 实验 CuSO4溶液 适量氨水 Cu2(OH)2SO4↓
(浅蓝色)
(蓝色)
[Cu1(.N镧H3)系4]S、O4锕晶体系元乙素醇 通[C性u(NH过3量)4]氨2+水 2.(我深蓝国色稀) 土元素资源和(深提蓝取色)
举例
NH3、 XOH-
2个或2个以上 H2NCH2CH2NH2
常见单齿配体
主要内容 中性分子 H2O NH3 CO CH3NH2
配体
水 氨 羰基 甲胺
阴配离位1.子原镧子F系- 、COl-锕B系r- 元NI- 素O通HC-性CN-
N NO2-
配配位2原体. 子我氟国F 稀氯Cl土B溴元r 素碘I 资羟源O基和提氰C 取硝N基
阴离3.子核反O应NO类- 型 SCN-
NCS-
配体 亚硝酸根 硫氰酸根 异硫氰酸根
配位原子 O
S
N
常见多齿配体
分子主式 要内容名称 缩写符号
O
O
CC
草酸根 (OX)
-O
O-
1. 镧系、锕系元乙素二通胺性 (en)
2. 我N 国N稀土元素邻资菲源罗和啉 提(o取-phen)
3. 核N 反N应类型
联吡啶
2. 我P国t2+稀土4 元S素c3资+ 源6和提取 3. 核H反g2应+ 2类、4型Au3+ 4
配位原子
N
[Fe(CO)5] CO C
主要内容 常见的配体 阴离子：X-、OH-、CN中性分子：NH3、H2O、CO、RNH2(胺）
配体1.：镧根系据一、个锕配系体元中素所含通配性位原子个数
分为单齿配体和多齿配体
2. 我国稀单土齿元配素体 资源多和齿提配取体
一配个位3配原. 体子核所个反含数应类1型
二、 配合主物的要组内成容
([Cu(NH3)4]2+——配离子)内界
(SO42-) 外界
1. 内4界1-：. 1由镧-中系1心体、配与配锕合位体系物以配元的位键素组组通成成的性单元。
[Cu(NH ) ]SO 32..中外心2界体.：:我为其价它国层部有分稀空。轨土道的元原子素或资离子源. 和3提4取
配离子
2Cu32+.+S核配O合4反2-+物2应NH类3·H型2O →由Cu中2(心OH离)2S子O和4+2配N体H4+
由C配u2离(O2子[HC形)u2(S成NOH的4 3+)化48]N2合+H+物38·HH2通2OO过+→配复2O位杂H键离- +结子S合O的42-
一 、 配合物的定义
配位键：双方共用的电子对由一方单独提供的共价键，称 为配位共价键， 简称配位键。
4
3. 核反应类型中心 配 配 配
45..配配位位配体数位::含原直有子接孤:与配电中位子心体对体中或键与π合电中体的子心配的体位物直原种接子位原子。键的合数体的目原. 子位数。
配合物的主组成要内容
配位原子
1. 镧系、锕系元素通性
2. 我国[F稀e土(C元O素)5资] 源和提取
3. 核反中原应心子类型配体
第7章 配位反应与配位滴定法
§7-1 配位化合物的基本概念
§7-2 配合物的价键理论
§7-4 配合物的离解平衡 §7-6 配位滴定法
§7-1 配位化合物的基本概念
一 配位化合物的定义 二 配位化合物的组成 三 配位化合物的命名简介
配位（络合）反应的普遍性
金属离子的水合物 叶绿素 血红素 显隐墨水 普鲁士蓝