第7章 配位化合物与配位解离平衡
普通化学全本部分习题答案
《普通化学》课程练习题使用教材 教材名称普通化学 编 者 史国纲出 版 社中国石油大学出版社第一章 物质及其变化的一些基本规律上交作业 3、7（1）（2）、8、113 NH 3的分压为： kpa n NH n p x p NH NH 47.3513370.018.032.032.0p )(333=⨯++=⨯==总 O 2的分压为：kpa n O n p x p O O 95.1913370.018.032.018.0p )(222=⨯++=⨯==总 N 2的分压为：kpa n N n p x p N N 95.1913370.018.032.018.0p )(222=⨯++=⨯==总7查出各物质及水合离子的标准生成焓标在反应方程式中各对应物质和水合离子化学式的下面，然后根据公式计算。
（1） )()(2)(2222g O g H l O H +=1/-⋅∆mol kJ H f θ -285.83 0 01122229866.577)83.285(200)](,[2)]}(,[)](,[2{--⋅=⋅-⨯-+=∆-∆+∆=∆mol kJ mol kJ l O H H g O H g H H H f f f θθθθ（2） )(4)()(4)(32432g H s O Fe l O H s Fe +=+1/-⋅∆mol kJ H f θ0 -285.83 -1118.4 011243229892.24]}0)83.285(4[)]4.1118(0{[)]}(,[3)](,[4{)]}(,[)](,[4{--⋅=⋅+-⨯--+=∆+∆-∆+∆=∆mol kJ mol kJ g Fe H l O H H g O Fe H g H H H f f f f θθθθθ8 )(21)(322g SO O g SO =+1/-⋅∆mol kJ H f θ -296.83 0 -395.721122329889.98)]83.296(0[72.395)]}(,[)](,[21{)](,[--⋅-=⋅-+--=∆+∆-∆=∆mol kJ mol kJ l O H H g O H g SO H H f f f θθθθ11 （1）反应速率表达式为：)()(22Cl c NO c k v ⋅⋅=（2）该反应对NO 为二级反应，对Cl 2的一级反应，总反应级数为3。
第七章 配位化合物
1 1.73
2 2.83
3 3.87
4 4.90
5 5.92
如：实验测出 [FeF6]3﹣的µ= 5.9 → n = 5 可知它是外轨型配合物 再如： 再如：实验测出 [Fe(CN)6]3﹣的µ= 1.9 → n = 1 可知它是内轨型配合物 外轨型，中心离子电子结构未变， 外轨型，中心离子电子结构未变，单电子数未变 内轨型，中心离子电子结构改变， 内轨型，中心离子电子结构改变，单电子个数改变
配
配
4
7.1.2 配位化合物的组成
[Cu(N 配 [Cu(NH3)4] SO4
中 心 离 子 配 位 原 子 界 位 体
配 离 子 电 荷
2+
配 位 数
外 界
配位化合物
5
中心离子（原子） ① 中心离子（原子）：位于配位化合物的中心位置的离子 或原子，是配合物的核心， 或原子，是配合物的核心， 通常是某些金属阳离子或金属原子以及高 氧化态的非金属元素
和中心离子配合的负离子或分子， ② 配位体： 和中心离子配合的负离子或分子，简称配体
③ 配位原子：直接与中心原子配位的原子。配位原子上均 配位原子：直接与中心原子配位的原子。
有孤对电子， 有孤对电子，N、O、S、Cl、C、F、Br、I等 Cl、 Br、 直接与中心离子（或原子） ④配位数：直接与中心离子（或原子）结合成键的配位原子 数目，常见的为2 数目，常见的为2、4、6。
14
§7.2 配合物的化学键理论
中心离子和配位体之间是怎样结合的？ 中心离子和配位体之间是怎样结合的？ 关于配合物的化学键理论主要有： 关于配合物的化学键理论主要有： 价键理论√ 晶体场理论 配位场理论 分子轨道理论
15
第7章 配位平衡和配位滴定法
本章主要内容： 第一节 配位化合物的基本概念 第二节 配位平衡 第三节 配位滴定法
配位化合物的生物医药应用
实验
CuSO4溶液 适量氨水
(浅蓝色)
乙醇
[Cu(NH3)4]SO4晶体
(深蓝色)
Cu2(OH)2SO4
↓
过量氨水
(蓝色)
[Cu(NH3)4]2+
(深蓝色)
N
N
N
N
名称 草酸根
乙二胺
邻菲罗啉
联吡啶 乙二胺 四乙酸
缩写符号 (OX) (en)
(o-phen) (bpy)
(H4edta)
CH2 H2N
CH2 NH2
NN
乙二胺(en）
联吡啶(bpy)
O O 2–
N
N
1,10-二氮菲（邻菲咯啉）
CC
O• •
O• •
C2O42-
3.配体数和配位数
配体数：配合物中配体的总数 配位数：与中心原子结合成键的配位原子的数目 单基配体形成的配合物：
配体命名顺序
同类配体中配位原子相同，较少原子数的配体在前， 较多原子数的配体列后
例：[Pt(NH3)2 (NH2OH)NO2]Cl 氯化一硝基 ·二氨·一羟胺合铂(Ⅱ)
配离子为阴离子，则在配离子与外界阳离子之间用
“酸”字连接；若外界为氢离子，则在配离子之后缀以
“酸”字，即“某酸”。
K[Al(OH)4]
1、配合物的命名顺序 内外界顺序与一般无机化合物的命名原则相同。 阴离子名称在前，阳离子名称在后。
2、内界（配离子）的命名顺序
配体数
配体名称
合
（汉字数字） （不同配体间用圆点·分开）
第七章_配位化合物
第七章 配位化合物
•(2)配体命名次序： • 简单负离子－复杂负离子－有机酸根离子－中性分子 （H2O － NH3 －有机分子）；不同配体之间用中圆点分开。 例如：H2[PtCl6] 六氯合铂(Ⅳ)酸 [Cr(H2O)4Cl2]Cl 一氯化二氯· 四水合铬(Ⅲ) （3）配体数用中文数字“一、二、三·· ·”表示，标在配体名 · 称之前。 （4）中心离子的电荷数用罗马数字“Ⅰ、Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ” 标明，用圆括号括起来标在中心离子名称之后。
课本220页：表7-2 杂化轨道类型与配合物
–14 –
第七章 配位化合物
第七章 配位化合物
2、d 2sp3杂化：
[Fe(CN)6]3－，Fe3＋：3d 5 与CN－配位时，Fe3＋采取的是d2sp3杂化。
[Zn(NH3)4]2＋， Zn：3d 104s2 →Zn2＋：3d 10（4s04p0） 在NH3作用下，Zn2＋采取了sp3杂化，形成正四 面体型的杂化空轨道，与配体中NH3中N原子的4对 孤对电子形成四个配位键。空间构型：正四面体 再如： [Ni(NH3)4]2＋、 [CoCl4]2－、 [HgI4]2－
夹心配合物示意图
Fe
根据成环原子数目，可以分成四元环、五元环、六元 环、七元环，其中五元环和六元环最稳定，而且，环数 越多越稳定，[Cu(en)2]2＋中有两个五元环，[CaY]2－有五 个五元环。 大多数螯合物都有特征颜色，难溶于水，所以分析中 常用EDTA来做配位滴定，其二钠盐易溶于水。
第七章 配位化合物
第七章 配位化合物
第七章
配位化合物 P208
1、掌握配合物的定义、组成及命名
2、掌握配合物价键理论的要点，并能运用杂化轨道理 论解释配离子的空间构型；
大学化学 第七章 配位化合物''
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3.配体类型相同，按配位原子元素符号英文字母顺 序排列；[Co(H2O)(NH3)5]Cl3 三氯化五氨·一水合钴（Ⅲ） 4.配体类型、配原子都相同，原子数少的在前；
[Pt(Py)2(en)2]Cl2 氯化二吡啶·二乙二胺合铂(Ⅱ)
第七章 配位化合物
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（二）螯合物(chelate)
多齿配体与中心离子形成的具有环状结构的 配合物。 最常见的螯合剂：en，EDTA
第七章 配位化合物
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五个五元环
第七章 配位化合物
大 根据成环原子数目，可以分成四元环、五元 学 环、六元环、七元环，其中五元环和六元环最稳 化 定，而且环数越多越稳定。[Cu(en)2]2＋中有两个五 学 2－
元环， [CaY] 有五个五元环。分析中常用 EDTA 来做配位滴定。 大多数螯合物都有特征颜色，难溶于水。
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第七章 配位化合物
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(三)金属有机化合物: 金属原子与有机配体中的C原子结合而形成的 配合物。
1973 年 慕 尼 黑 大 学 的 恩 斯 特 ·奥 托 ·菲舍尔及伦敦帝国学院的杰弗 里 ·威尔金森爵士被授予诺贝尔化 学奖，以表彰他们在有机金属化学 领域的杰出贡献。
2
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反过来，根据配离子的电荷数和配体的电荷 数，也可以推算出中心离子的电荷数。
第七章 配位化合物
大 配合物的种类非常多，主要有两大类： 学 化 （一）简单配合物(complex) 学
单齿配体与中心离子形成的配合物。
三、配合物的类型
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大学化学 第七章 配位化合物
螯合物：中心离子或原子与多齿配位体形成 的具有环状结构的配合物。
螯合物中的环称为螯环。多齿配位体 又称为螯合剂。中心离子与螯合剂个数之 比称为螯合比。
例：[Cu(en)2]2+ 中，螯合比 = 1︰2 [Zn(EDTA)]2-中，螯合比 = 1︰1
螯合物具有特殊的稳定性，其中又以 五员环、六员环最稳定，环越多越稳定。
+
+
3OH- 6H+
[FeF6]3-
水解效应 Fe(OH)3 6HF 酸效应
7.3.2配位平衡的移动
配位体的酸效应
[FeF6]3- + 6H+
Fe3+ + 来自HFK1 K稳 Ka
K稳和 Ka越小，则K越大，在酸性条件 下，配离子越易离解。
K稳 和 Ka越大，则K越小，在酸性条件 下，配离子不易离解。
K
不稳＝
1 K稳
稳定常数的应用－计算配离子的平衡浓度
例.在1.0mL0.040mol·L-1的AgNO3溶液中，加 入1.0mL2.0mol·L-1的NH3·H2O溶液。计算 在平衡后溶液中的c(Ag+)=? 已知： K稳θ＝1.62×107
7.3.2配位平衡的移动
1、酸度对配位平衡的影响
Fe3+ + 6F-
K稳 = 1.58 ×1020
K K稳 K稳 [F(e(FC2eO6F34))33]
K越大，反应越易向右进行，因此，反 应总是向着生成K稳大的配离子方向进行．
第四节 螯合物
简单配合物： 中心离子或原子与单齿配位体形成的配合物。
配合物的生成和性质 实验报告
1
实验7. 配合物的生成和性质
一、 实验目的
1. 加深理解配合物的组成和稳定性，了解配合物形成时的特性。
2. 初步学习利用配位溶解的方法分离常见混合阳离子。
3. 学习电动离心机的使用和固－液分离操作。
二、 实验原理
配位化合物与配位平衡
配位化合物的内、外层之间是靠离子键结合的，在水中是完全解离。
而配位个体在水中是部分的、分步的解离，因此就存在解离平衡。
配合物的标准平衡常数
f K ，也被称为稳定平衡常数。
f K 越大，表明配合物越稳定。
形成配合物时，常伴有溶液颜色、酸碱性、难溶电解质溶解度、中心离子氧化还原性的改变等特征。
利用配位溶解可以分离溶液中的某些离子。
三、实验内容
2
3
4
四、 注意事项
1.使用离心机时要注意安全。
2.及时记录实验过程中配合物的特征颜色。
3.节约药品，废液倒入废液缸。
五、思考题
1. 请应用“配合物的结构和性质”一章中的知识并结合实验现象，阐述实验CuSO4＋NH3·H2O（过量）；溶液分为2份，分别＋2 mol·L-1 NaOH / 0.1mol·L-1 BaCl2的本质。
2. 如何正确使用电动离心机？
六、实验体会和建议
5。
第七章配位化合物
第七章-配位化合物第七章配位化合物一、单项选择题1. 下列物质中不能作为配体的是( B )A. NH3B. NH4+C. OH-D. NO2-2. 下列离子或化合物中，具有顺磁性的是( B )A. Ni(CN)-24B. CoCl-24C.Co(NH3)+36D. Fe(CO)53．在配合物[Co(NH3)4(H2O)]2(SO4)3中，中心离子的配位数为（ B ）A. 4B. 5C. 9D. 124. 配离子[Co(NH3)6]2+的空间构型为（ A ）A. 八面体B. 四方锥形C. 四面体D. 三角双锥5. EDTA 是四元弱酸，当其水溶液pH ≥ 12时，EDTA的主要存在形式为（ C ）A. H4Y；B. H3Y ；C. Y4-；D. HY3-6.下列关于价键理论对配合物的说法正确的是（ C ）A. 任何中心离子与任何配体都可形成外轨型化合物；B. 任何中心离子与任何配体都可形成内轨型化合物；C. 中心离子用于形成配位键的原子轨道是经过杂化的等价轨道；D. 以sp3d2和d2sp3杂化轨道成键的配合物具有不同的空间构型。
7.下列物质中能被氨水溶解的是（ B ）A. Al(OH)3B. AgClC. Fe(OH)3D. AgI8. 下面哪一个不属于EDTA与金属离子形成螯合物的特点（ B ）A. 具有环状结构 B . 稳定性差C. 配位比一般为1:1D. 易溶于水9. 下列说法欠妥的是：（ C ）A. 配合物的形成体（中心原子）大多是中性原子或带正电荷的离子。
B. 螯合物以六员环、五员环较稳定。
C. 配位数就是配位体的个数。
D. 二乙二胺合铜（Ⅱ）离子比四氨合铜（Ⅱ）离子稳定。
10. AgCl 在11mol L -⋅氨水中比在纯水中的溶解度大，其原因是 （ B ）A. 盐效应B. 配位效应C. 酸效应D. 同离子效应11. 离子以dsp 2杂化轨道成键而形成的配合物，其空间构型是 （ A ）A. 平面正方形B. 四面体形C. 直线形D. 八面体形12. 22Cu(en)+的稳定性比234Cu(NH )+大得多，主要原因是前者 （ B ）A. 配体比后者大；B. 具有螯合效应；C. 配位数比后者小；D. en 的分子量比NH 3大。
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H3N Cu H3N
NH3 NH3
2+
H2N CH2 CH2
2+
7.1 配位化合物的组成和命名
3 配位化合物的类型
特殊配合物
金属羰基配合物 Fe(CO)5 簇状配合物 金属夹心配合物（二茂铁） 大环配合物（血红素）
CH2 HC H3C N Fe N H3C (H2C)2 CO2H (H2C)2 CO2H N CH3 N CH3 C CH2 H
五氯• 一氨合铂(Ⅳ)酸钾
7.1 配位化合物的组成和命名
3 配位化合物的类型 简单配合物 单齿配体：一个配位原子 （NH3, H2O, CN-) 螯合物 多齿配体：两个(含)以上配 位原子(en，EDTA)
NH2 Cu2+ + 2 CH2NH2 CH2NH2 H2C H2C NH2 H2N Cu
配体（配位原子）
配体：含孤对电子
阴离子：X-, OH-, SCN中性分子：CO, H2O, NH3
配位原子：配体中与中心原子直接相连的原子。 H，C，N，P，As，Sb，O，S，Se，Te，F， Cl，Br，I
7.1 配位化合物的组成和命名
1 配位化合物的组成 单齿配体： 一个配体中只含一个配位原子。
7.2 配离子在溶液中的解离平衡
2 配位解离平衡的移动 加入化学试剂引起组分浓度的变化而导致平衡移动。
配位平衡和酸碱平衡
[Fe(C2O4 )3 ] Fe
3-
3+
+ 3C2O4
＋
2-
OH Fe(OH)3
-
＋
H+ H2C2O4
平衡
7.2 配离子在溶液中的解离平衡
2 配位解离平衡的移动
1.0
1.0-2(0.020-x) 0.020 - x
+ c ([Ag(NH ) ] 0.020 x 7 3 2 ) Kf 1.12 10 c(Ag + ) c 2 (NH3 ) x [1 2(0.020 x )]2
0.020 x 0.020
x＝ 1.9×10 -9 molL-1
配位平衡和沉淀平衡
Ag +2NH3 [Ag(NH3 )2 ]
+
+
Br - AgBr
例3 向0.10 molL-1 [Ag(CN)2]- 溶液（含有0.10 molL-1的CN-）中加入 KI固体，假设I- 的最初浓度为0.10 molL-1，是否有AgI沉淀生成？ （已知 [Ag(CN)2]- 的 K = 1.3×1021，AgI的 K = 8.3×10-17）
◆难点内容：配位化合物的解离平衡常数，配位平衡移
动的计算。
主要章节
7.1 9.1配位化合物的组成和命名 核外电子的运动状态
7.2 配离子在溶液中的解离平衡
7.1 配位化合物的组成和命名
1 配位化合物的组成 实验例：CuSO4→加NaOH ， 浅蓝色沉淀Cu(OH)2 →加氨 水 ，沉淀溶解，生产绛蓝色溶液 加BaCl2，白色沉淀
Kf2 Kf3 Kf4
逐级稳定常数
2+ [Cu(NH 3 )4 ] K f1 K f2 K f3 K f4 K f 4 [Cu 2+ ][NH 3 ]4
例2 在1.0 mL 0.040 mol· L-1 AgNO3溶液中，加入1.0 mL 2.0 mol· L-1氨水溶液，计算在平衡后溶液中Ag+的浓度。（已知Kf ＝1.12×107） 解： 溶液体积加倍 初始浓度/mol· L-1 平衡浓度/mol· L-1 Ag+ + 2NH3 ＝ [Ag(NH3)2]+ 0.020 x
f
＋
sp
解：设[Ag(CN)2]- 解离产生的Ag+的浓度为x molL-1，有：
Ag+ + 2CN
起始浓度/molL-1 平衡浓度/molL-1 0 x 0.10 0.10 + 2x
[Ag(CN)2 ]
0.10 0.10 - x
由于平衡时溶液中c(Ag+)很小，所以有：
0.10 + 2x ≈ 0.01 molL-1， 0.10 - x ≈ 0.01 molL-1。
f
1 c(Cu ) 1.38 1012
2+
0.0592 1 lg 2 c(Cu 2 )
0.022 V
7.2 配离子在溶液中的解离平衡
3 配位平衡间的转化
例5 在含有NH3和CN-的溶液中加入Ag+，可能会形成[Ag(NH3)2]+和 [Ag(CN)2]-。试问哪种配离子先形成? 若在[Ag(NH3)2]+溶液中加入 KCN，问能否发生配离子的转化?
解:
由附录可查得:
+ = 107.21 [Ag(NH ) ] K 3 2 - = 1021.1 [Ag(CN) ] 先形成 Kf 2
f
[Ag(NH3)2]+ + 2CN- → [Ag(CN)2]- + 2NH3
21.1 K ( [Ag(CN) ] ) 10 13.7 f 2 K= 10 Kf ( [Ag(NH3 )2 ]- ) 107.4
3. 同类配体中，按配位原子的元素符号在英文字母表中的次序分
[Co (NH3)5 H2O ] Cl3 三氯化五氨 ·水合钴(Ⅲ)
7.1 配位化合物的组成和命名
2 配位化合物的命名 4. 配位原子相同，配体中原子个数少的在前 。
[ Pt(Py)( NH3)(NO2)(NH2OH)] Cl
氯化硝基 ·氨 ·羟氨 ·吡啶合钴 (Ⅱ) 5. 配体中原子个数相同，则按和配位原子直接相连的配体中的其它
发生配离子的转化
Hale Waihona Puke 7.1 配位化合物的组成和命名
2 配位化合物的命名 配体的先后顺序 下述的每条规定均在其前一条的基础上 1. 先无机配体后有机配体 PtCl2( Ph3P)2 二氯 ·二 (三苯基膦)合铂(Ⅱ) 2. 先阴离子类配体，后阳离子类配体，最后分子类配体 。
K[PtCl3(NH3)]
出先后。
三氯 ·氨合铂(Ⅱ) 酸钾
无机及分析化学
第七章 配位化合物与配位解离平衡
教学目的和要求 教学重点和难点
第七章 配位化合物与配位解离平衡
● 了解配位化合物的定义、组成、分类，掌握配位化 合物的命名。
●
掌握配位化合物的解离平衡常数，掌握配位平衡的移
动及其应用。
教学重点和难点 教学重点和难点
第七章 配位化合物与配位解离平衡
◆重点内容：配位化合物的组成与命名，配位化合物的 解离平衡常数，配位平衡的移动。
7.1 配位化合物的组成和命名
1 配位化合物的组成
配离子电荷 配离子电荷等于中心离子和配体两者电荷的代数和。 [Fe(CN)6]3－(赤血盐)
(+3) (+2)
[Fe(CN)6]4－(黄血盐)
[Fe(CO)5]
？配合物内界是否一定带电
7.1 配位化合物的组成和命名
2 配位化合物的命名
习惯名称
1.0 mol· L-1 1.0 mol· L-1
Cu 2+ + 2e- = Cu 0.0592 1 lg 2 c (Cu 2+ )
例4：
Cu2+ +4NH3 ═[Cu(NH3 )4 ]2+
c([Cu(NH3 )4 ]2+ ) 12 K 1.38 10 c(Cu2+ ) c 4 (NH3 )
加NaOH ，无沉淀
碱性条件下加热，无气体放出 说明：新生产的分子中几乎没有游离的Cu2+和NH3 [Cu(NH3)4]SO4 Cu2+：具空轨道；NH3：具孤对电子
7.1 配位化合物的组成和命名
1 配位化合物的组成
内界(配位个体) [Co(NH3)6]Cl3 配体 中心离子
外界
配体数
配位原子
练习：
7.2 配离子在溶液中的解离平衡
1 配位解离平衡常数
Cu2++ 4NH3= [Cu(NH3)4]2+
稳定常数
K f
d
[Cu(NH3)4]2+
=Cu2+
+ 4NH3
1 不稳定常数 K Kf
Kf1
Cu2+ + NH3 = [Cu(NH3)]2+
[Cu(NH3)]2+ + NH3 =[ Cu(NH3)2]2+ [Cu(NH3)2]2+ + NH3 = [Cu(NH3)3]2+ [Cu(NH3)3]2+ + NH3 = [Cu(NH3)4]2+
K4[Fe(CN)6]：黄血盐 Fe(C5H5)2： 二茂铁
K3[Fe(CN)6]： 红血盐 K[PtCl3(C2H4)]：蔡斯盐
系统名称
[Co(NH3)5H2O]Cl3
Cu2[SiF6]
三氯化五氨·水合钴(Ⅲ)
六氟合硅 (Ⅳ) 酸亚铜
7.1 配位化合物的组成和命名
2 配位化合物的命名 在配合物中 先阴离子，后阳离子，阴阳离子之间加‘ 化’ 字或‘ 酸’ 字， 配阴离子看成是酸根。 在配位单元中 1. 先配体后中心，配体与中心之间加‘ 合’ 字 。 2. 配体前面用 二、三、四 … 表示该配体个数 。 3. 几种不同的配体之间加 ‘ · ’ 隔开。 4. 中心后面加（ ），内写罗马数字表示中心的价态 。
配位数
配位数是与中心原子成键的配位原子总数
中心离子最高配位数： 第一周期 2 ， 第二周期 4 第三，四周期 6 ，第五周期 8 半径 电荷 半径 配位数