[化学课件]天津大学无机化学课件第八章配位化合物2
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大专无机化学课件-配位化学
6
6 6 6 6 6
NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] 四(异硫氰酸根)二氨合铬(Ⅲ) 酸铵 [Co(NH3)(OH)3] 三羟基· 三氨合钴(Ⅲ)
五氨合(Ⅲ) [Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸亚硝酸根· K[Co(NH3)2(NO2)4] 四硝基· 二氨合钴(Ⅲ)酸钾
配合物化学式的书写
化学综合
第八课 配位化合物 (Coordination Compounds)
主要内容
第一节 配位化合物的基本概念 第二节 配合物的化学键理论 第三节 配位平衡
第四节 螯合物
第一节
配位化合物的基本概念
一、配合物的意义
1.
生物体中金属、酶 都是金属配合物。 例：血红素： 药物
1928年合成第一个 配合物：三氯化六 氨合钴
硫酸一氯 • 一氨 • 二乙二胺合铬(III) [CrCl(NH3) (en)2]SO4 二氯• 一草酸根 • 一乙二胺合铁(III)离子
[FeCl2(C2O4) (en)]–
第二节
配合物的结构
一、配合物化学键理论
1.
问题的提出：
中心原子与配体是通过
什么结合的？为什么中 心原子与一定数目配体 结合？ 配合物的空间构型如何？ 杂化情况如何？ 为什么有的配合物稳定 性，有的不稳定？
● 元素形成配合物时倾向于主价和副价 都能得到满足。 ● 元素的副价指向空间确定的方向。
维尔纳 (Werner, A, 1866—1919) 法裔瑞士化学家。 因创立配位化学而获得1913年诺贝尔化学奖
1893年，维尔纳提出了配位理论来解释配合物 的结构。认为金属有两种原子价，即主价和副价，后
者或称配位数。每一种金属有一定副价。主价必须由
大学无机化学课件配位化合物
Mn+ + ne ≒ M
Mn Ln e M nL
MnL /M
Mn/M
配位的
型
精品课件
(4) 用磁矩判断
n(n2),n为中心离子的未成 子对 数
外轨型配合物：未成对电子数多，µ 较大，
一般为高 自旋配合物
内轨型配合物：未成对电子数减少， µ 较小，
一般为低自旋
配合物
精品课件
Co(NH3)63+，Co3+: 3d6
3d
调整
3d d2sp3杂化
4d 4p 4s
4d 4p 4s
Cu + NH3 = Cu(NH3) 2+
K稳 1
Cu(NH3) 2+ + NH3 = Cu(NH3)22+ K稳
2
KKCCKK不稳稳uu稳((=NN4 =HH33))K23K稳22不++ 1稳×++1×KNN稳HH33K2不==精×稳品CC课uu2件K((×稳NNHH333K))×不3422稳++
[Zn(NH3)4]SO4 [Ag(NH3)2](OH)
三氯化五氨 . 水合钴（III） 硫酸四氨合锌（II） 氢氧化二氨合银(I)
精品课件
§9.2 配合物的化学键理 论
9.2.1 价键理论 9.2.2 晶体场理论(自学)
精品课件
9.2.1 价键理论
解决的问题：⑴ 配合物的配位数
⑵几
何构型
一、基本要矩点及反应活性
精品课件
（2）配体（配位体）：含有孤对电子
① 无机配体：H2O、NH3、CO、CN－、X—等。 有机配体 。
② 配位原子：直接与中心原子以配位键相连的原子。
无机化学第8章 配位化合物
HBNU-Liujy
2. 四面体场（Td, Tetrahedron Field）中d轨道的分裂
Z
Z
Y
dz2
Z
X Y
Z
X
dX2-Y2
Z
X
X
X
Y
dXY
Y
dXZ
Y
dYZ
18
第08章 配位化合物
HBNU-Liujy
Td
Splitting分裂能Δt ＝Et2-Ee
d
d
自由离子 free ion
球形场 sphere
Py
Px
Px
S
S
Py
pz
Py
Py
Px
Px
Pz
pz
Py
Py dx2-y2
pz
dz2
杂化轨 直 道的空 线 间构型 形
平面 正四 平面 三角 三角形 面体 正方形 双锥
形
四方 锥形
正八 面体 形
正八 面体 形
10
第08章 配位化合物
HBNU-Liujy
3. Inner-Orbital and Outer-Orbital Complex
16
第08章 配位化合物
HBNU-Liujy
Oh
Splitting分裂能Δo ＝Eeg-Et2g
d
d
自由离子 free ion
球形场 sphere
eg(dz2，dx2-y2)
Δo＝10Dq
160Δo 140Δo
t2g(dxy，dxz，dyz)
四面体场 tetrahedron
17
第08章 配位化合物
22
第08章 配位化合物
HBNU-Liujy
《无机化学》第8章.配位化合物PPT课件
配位化合物的发展趋势与展望
新材料与新能源
随着人类对新材料和新能源需求的不断增加，配位化合物有望在太 阳能电池、燃料电池等领域发挥重要作用。
生物医药领域
配位化合物在药物设计和治疗方面的应用前景广阔，有望为人类疾 病的治疗提供新的解决方案。
环境科学领域
配位化合物在处理环境污染和保护生态环境方面具有潜在的应用价值， 未来有望为环境保护做出贡献。
螯合物
由两个或更多的配位体与同一 中心原子结合而成的配合物，
形成环状结构，如： Fe(SCN)3。
命名
一般命名法
根据配位体和中心原子的名称，加上 “合”字和数字表示配位数的顺序来 命名，如：Co(NH3)5Cl。
系统命名法
采用系统命名法，将配位体名称按照 一定的顺序列出，加上“合”字和数 字表示配位数的顺序，最后加上中心 原子名称，如： (NH4)2[Co(CO3)2(NH3)4]·2H2O。
配位化合物的种类繁多，其组成和结 构取决于中心原子或离子和配位体的 性质。
配位化合物的形成条件
01
存在可用的空轨道 和孤对电子
中心原子或离子必须有可用的空 轨道，而配位体则需提供孤对电 子来形成配位键。
02
能量匹配
中心原子或离子和配位体的能量 状态需要匹配，以便形成稳定的 配位化合物。
03
空间和电子构型适 应性
中心原子或离子和配位体的空间 和电子构型需相互适应，以形成 合适的几何构型和电子排布。
02
配位化合物的组成与结构
组成
配位体
提供孤电子对与中心原子形成配位键的分子或离子。常见的配位 体有：氨、羧酸、酰胺、酸酐、醛、酮、醇、醚等。
中心原子
接受配位体提供的孤电子对形成配位键的原子。常见的中心原子有： 过渡金属元素的离子。
第八章_配位化合物
0.10 21 1.0 10 2 y (0.10)
y 1.0 10
20
即Ag+的平衡浓度为1.0×10-20 mol/L。
2、判断配位反应进行的方向
[Ag(NH3)2] ++ 2CN反应向哪个方向进行？
2 [ Ag ( CN ) ][ NH ] 2 3 K [ Ag ( NH 3 ) 2 ][CN ]2
[Cu( NH 3 ) ] 1 2 [Cu ][NH 3 ]
2
2
[Cu( NH 3 ) 2 ] [Cu 2 ][NH 3 ]2
2
3
[Cu( NH 3 ) 3 ] [Cu 2 ][NH 3 ]3
2
2
4
[Cu( NH 3 )4 ] K稳 2 4 [Cu ][ NH 3 ]
[Zn(NH3)4]2+ [Zn(CN)4]2+ 5×108 1.0×1016
中心离子不同，配体相同，配位数相同。
[Zn(NH3)4]2+ [Cu(NH3)4]2+ 5×108 4.8×1012
不同类型配合物稳定性要通过计算 求出溶液中的离子浓度。
CuY2[Cu(en)2]2+ 6.3×1018 4.9×1019
配位离子 [Cu(NH3)4]2+ 配位单元 配合物 配位分子 Fe(SCN)3 配离子与带有异电荷的离子 组成的中性化合物。 [Cu(NH3)4]SO4
Hale Waihona Puke 1.2 配合物的组成中心离子和配位体之 间以配位键结合。
NH3 H3N Cu NH3 NH3
2+ 2 SO4 2
配合物的组成分为内 界和外界两部分。
第八章配位化合物ppt课件
● 配离子与形成体的电荷数
()
3
Ag(S 2O3 ) 2 ,
(2)
Pt Cl 3 (NH 3 )
(3)
K 3 Fe (CN) 6
赤血盐 ,
(2)
K 4 Fe (CN) 6
(3)
(0)
Co Cl 3 (NH 3 )3 , Fe(CO) 5
黄血盐
12
13
←
← ←
← ← ←
(1) 内界与外界
32
8.4.1 价键理论 (valence bond theory)
同一原子内，轨道的杂化和不同原子间轨道的重叠构成了共价键 理论的核心论点之一.这里把第二章的s-p杂化轨道扩大到d轨道上 ，形成s-p-d杂化轨道.
(1) 价键理论的要点
● 形成体(M)有空轨道，配位体(L)有孤对电子，形成配位键
Ag(NH 3 )2 Cl
中配 外 心位 界 离体 子
Ni(CO) 4 CoCl3 (NH3 )3
中配 心位 原体 子
中 心配 离位 子体
配离子
形成体 — 中心离子或原子(central ion or central atom)
（配分子） 配位体 — 中性分子或阴离子
形成体 — 提供空轨道 电子对接受体 Lewis酸 配位体 — 提供孤对电子 电子对给予体 Lewis碱
8
（三）配位数
配合物中，直接与中心离子（或原子）配 位的配位原子的数目称中心离子（或原子）的 配位数。
一般中心离子（或原子）配位数为2、4、 6。中心离子的配位数的多少，主要取决于中 心离子和配体的电荷、体积和电子层结构，以 及配合物形成时温度和反应物的浓度等。
配离子的电荷数等于中心离子和配位体电 荷的代数和。
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无机化学
Inorganic Chemistry
绪论 1学时 第一章 化学反应中 的质量关系和能量 关系（3学时）
目 录
第二章 化学反应的 方向、速率和限度 （8学时）
第三章 酸碱反应和 沉淀反应（7学时）
§1 化学中的计量 §2 化学反应中的质量关系 §3 化学反应中的能量关系
1学时 1学时 1学时
光 学 纤 维 胃 镜
用光导纤维 做手术，不 用开刀
20/51
F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌 火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地 、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。21/51
近年发现和发明的新物质层出不穷，如球碳、管碳、俄 罗斯套娃、团簇化合物、笼合物等。
§1 镧系元素和锕系元素该素 §2 稀土元素
6/51
1 化学的研究对象 绪论 2 化学的主要分支
3பைடு நூலகம்怎样学习化学
7/51
什么是化学？它研究的对象是什么？如何才能学好化 学？这是开始学化学首先要解决的问题。下面就从回答这些 问题来开始我们的化学学习。
一．化学研 究的物质
物质是不依赖于人们的感觉而存在并且可以 被人们的感觉所认识的客观实在。简而言之，物 质是客观存在的东西。
36/51
（2）炼金术、炼丹时期（公元前后—公元 1500年）
➢ 中国炼丹术的产生有两个原因：一是五行说（五 行无常胜），此为理论基础；二是封建主的贪得 无厌，梦想长生。战国末期有了炼丹术，汉代有 较大发展，唐代达到高潮。当时所谓的丹主要是 三仙丹HgO，丹砂HgS，铅丹Pb3O4等。这些丹 实际上都是剧毒的，许多皇帝因服丹而亡。
1学时 3学时 4学时
Inorganic Chemistry
绪论 1学时 第一章 化学反应中 的质量关系和能量 关系（3学时）
目 录
第二章 化学反应的 方向、速率和限度 （8学时）
第三章 酸碱反应和 沉淀反应（7学时）
§1 化学中的计量 §2 化学反应中的质量关系 §3 化学反应中的能量关系
1学时 1学时 1学时
光 学 纤 维 胃 镜
用光导纤维 做手术，不 用开刀
20/51
F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌 火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地 、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。21/51
近年发现和发明的新物质层出不穷，如球碳、管碳、俄 罗斯套娃、团簇化合物、笼合物等。
§1 镧系元素和锕系元素该素 §2 稀土元素
6/51
1 化学的研究对象 绪论 2 化学的主要分支
3பைடு நூலகம்怎样学习化学
7/51
什么是化学？它研究的对象是什么？如何才能学好化 学？这是开始学化学首先要解决的问题。下面就从回答这些 问题来开始我们的化学学习。
一．化学研 究的物质
物质是不依赖于人们的感觉而存在并且可以 被人们的感觉所认识的客观实在。简而言之，物 质是客观存在的东西。
36/51
（2）炼金术、炼丹时期（公元前后—公元 1500年）
➢ 中国炼丹术的产生有两个原因：一是五行说（五 行无常胜），此为理论基础；二是封建主的贪得 无厌，梦想长生。战国末期有了炼丹术，汉代有 较大发展，唐代达到高潮。当时所谓的丹主要是 三仙丹HgO，丹砂HgS，铅丹Pb3O4等。这些丹 实际上都是剧毒的，许多皇帝因服丹而亡。
1学时 3学时 4学时
无机化学：第八章配位化合物讲解
无机化学：第八章配位化合物讲解第八章配位化合物一、配合物的基本概念1、配位化合物的定义及其组成定义：把由一定数目的阴离子或中性分子与阳离子或原子以配位键形成的复杂分子或离子称配合单元。
含有配合单元(配位键) 简单化合物反应生成的复杂化合物。
配合单元相对稳定，存在于晶体及溶液中，在溶液中不能完全离解为简单组成的部分。
配位键——由配体单方面提供电子对给中心原子（离子）而形成的共价键。
组成中心离子的元素种类:◆能充当中心离子的元素几乎遍及元素周期表的各个区域，但常见的是金属离子，尤其是一些过渡金属离子，如[Co(NH3)6]3+、[Fe(CN)6]4—、[HgI4]2—。
◆高氧化态非金属元素原子：如B、Si、P等形成[ BF4]—、[SiF6]2—、PF6—。
◆金属元素电中性原子：如[ Ni(CO)4]、[ Fe(CO)5]、[Cr(CO)6]配合物的组成：配合物由内界和外界组成。
内界为配合物的特征部分（即配位个体），是一个在溶液中相当稳定的整体，在配合物的化学式中以方括号表明。
方括号以外的离子构成配合物的外界。
内外界之间以离子键结合，故在水溶液中易解离出外界离子，而内界即配合单元很难发生离解。
如[Cu (NH3)4] SO4↓↓↓中心原子，配位体，外界在配合物中同中心原子/离子配位的分子如NH3、H2O或阴离子如Cl—、CN—、SCN—称配体属于Lewis碱，都含有孤对电子，是电子对的给予体。
中配位体中与中心离子（或原子）直接成键的离子称为配位原子。
配位体所提供的孤对电子即是配位原子所具有的孤对电子。
常见的配位原子有：F、Cl、Br、配位体分类——单齿配体和多齿配体单齿配体：一个配位体只提供1个孤对电子与1个中心离子结合形成1个配位键。
如NH3、—OH（羟基）、H2O：、:X—等。
多齿配体：一个配位体中含有2个或更多个配位原子，与一个中心离子形成2个或2 个以上的配位键。
例如：乙二胺(en)NH2–CH2–CH2–NH2、草酸根C2O42—是双齿配体。
无机化学 配位化合物PPT课件
获1913年诺贝尔化学奖
1893年苏黎世大学维尔纳 (Werner A)教授对这类化 合物本性提出了天才见解, 被后人称为维尔纳配位学 说，成为配位化学的奠基 人。维尔纳因此而获得 1913年诺贝尔化学奖。
维尔纳 (Werner, A, 1866-1919)
配位化学的奠基人—维尔纳
配位化学是当今化学学科的前沿领域之一， 配合物在医疗、药物、分离分析、染料、化学合 成等诸多方面具有极为广泛的应用。
② 配离子的解离如同弱电解质：
[Cu(NH3)4]2+
Hale Waihona Puke Cu2++4NH3
浓度非常低
+
+ [Cu(NH3)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+
Cu2+ 4NH3
4NH3
配离子解离出中心原子和配体，同
时，二者C重u(新O结H合)2成配离子Cu，S是动态平
衡的过程，这种平衡就叫做配位平衡。
一、稳定常数
内界
外界
离子键
➢ 配合物的解离如同强电解质：
[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42-
[ Cu (NH3)4 ]2+
中心原子 配体 配位键
➢ 配离子的解离如同弱电解质：
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+ + 4 NH3
配合物的解离：
① 配合物的解离如同强电解质：
[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42-
Fe4[Fe(CN)6]3 [Cu(NH3)4]SO4
K2[Ag(CN)2]
[Ag(NH3)2]OH
1893年苏黎世大学维尔纳 (Werner A)教授对这类化 合物本性提出了天才见解, 被后人称为维尔纳配位学 说，成为配位化学的奠基 人。维尔纳因此而获得 1913年诺贝尔化学奖。
维尔纳 (Werner, A, 1866-1919)
配位化学的奠基人—维尔纳
配位化学是当今化学学科的前沿领域之一， 配合物在医疗、药物、分离分析、染料、化学合 成等诸多方面具有极为广泛的应用。
② 配离子的解离如同弱电解质：
[Cu(NH3)4]2+
Hale Waihona Puke Cu2++4NH3
浓度非常低
+
+ [Cu(NH3)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+
Cu2+ 4NH3
4NH3
配离子解离出中心原子和配体，同
时，二者C重u(新O结H合)2成配离子Cu，S是动态平
衡的过程，这种平衡就叫做配位平衡。
一、稳定常数
内界
外界
离子键
➢ 配合物的解离如同强电解质：
[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42-
[ Cu (NH3)4 ]2+
中心原子 配体 配位键
➢ 配离子的解离如同弱电解质：
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+ + 4 NH3
配合物的解离：
① 配合物的解离如同强电解质：
[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42-
Fe4[Fe(CN)6]3 [Cu(NH3)4]SO4
K2[Ag(CN)2]
[Ag(NH3)2]OH
配位化合物课件
硫氰根 异硫氰根
C6H5 －
py （ en Ph3P ）
苯基
吡啶 乙二胺 三苯基膦
NO CO H2O
亚硝酰 羰基 水
NH3
（O2）
氨
双氧
3. 配体的先后顺序 在配位单元中，可能涉及多种
配体，所以要明确规定命名时配体
的次序。 下述的每条规定均以其前一条 规定为基础。
（1） 先无机配体后有机配体。
配体前面用 二、三、四 · · ·
· ·表示该配体的个数。 ·
[ Co NH3）H2O ] Cl3 （ 5 三氯化五氨•水合钴（III）
Cu2 [ SiF6 ]
六氟合硅（IV）酸亚铜
几种不同的配体之间加 ‘ • ’
隔开。
[ Co NH3）H2O ] Cl3 （ 5 三氯化五氨•水合钴（III）
Cu2 [ SiF6 ]
2. 空间异构 空间异构又叫立体异构。 空间异构分为：
（1） 几何异构 （2） 旋光异构
空间异构特点是 配位单元的中心与配体之间键 联关系相同，但配体相互位置不同， 或配体在中心周围排列方式不同。
（1） 几何异构 几何异构又叫顺反异构，其特点是
配体相互位置不同。
例如配位数为 4 的平面正方形结构 的 [ PtCl（NH3）]，有几何异构现象。 2 2
[ CrCl H2O） ] Cl2•H2O （ 5
（2） 配位异构 内界之间交换配体，得到的异构 体称为配位异构。 如 [ Co NH3） ] [ Cr CN ）] 和 （ （ 6 6 [ Cr NH3）] [ Co CN ）] （ （ 6 6 互为配位异构。
（3） 键合异构
组成和结构均相同但配位原子
（4） 配位原子相同，配体
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无机化学多媒体电子教案
第八章 配位体化合物
第三节
配合物在水溶液的稳定性
18.06.2019
课件
1
8-3-1 配位平衡及其平衡常数
[Cu(NH3)4]SO4在水溶液中 配合物的外界和内界完全解离
[Cu(NH3)4]SO4 → [Cu(NH3)4]2+ + SO42-
配离子部分解离
[Cu(NH3)4]2+
Ksp=2.2×10-20 J = c(Cu2+)·{c(OH-)}2/(c )3
= 4.8×10-17 ×{0.001}2 = 4.8×10-23 < Ksp
Cu(OH) 沉淀生成 无
18.06.2019
2
课件
8
2. 判断配离子与沉淀之间的转化 例4 在1L[例1]溶液中，加入Na2S, 使 c(S2-)=0.001mol·L-1。问有无CuS沉淀生成？
解：设可溶解AgCl x mol
AgCl(s) + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl
平衡浓度/mol·L-1 6.0-2x
x
x
K
=
{c([Ag(NH3)2]+)·c(Cl-)}/{c {c(NH3)/c }2
}2 cc((AAgg+&2
Kf 值越大 K 值越小 d 18.06.2019
Kf =
1 Kd
配离子越稳定
课件
3
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+ + 4NH3
K =1013.32 f
实际上
[Cu(NH3)4]2+在溶液中是分步解离的
[Cu(NH3)4]2+ [Cu(NH3)3]2++NH3 Kd1=10-2.3
[Cu(NH3)3]2+ [Cu(NH3)2]2+ [Cu(NH3)]2+
例5 计算在1L氨水中溶解0.010mol AgCl,
所需NH3的浓度?
解： AgCl(s) + 2NH3 平衡浓度/mol·L-1 x
[Ag(NH3)2]+ + Cl 0.010-y 0.010
K
=
{c([Ag(NH3)2]+)·c(Cl-)}/{c {c(NH3)/c }2
}2 cc((AAgg++))//cc
[Cu(NH3)2]2++NH3 [Cu(NH3)]2+ + NH3
Cu2+ + NH3
K =10-3.04 d2
K =10-3.67 d3
K =10-4.31 d4
Kd =Kd1·Kd2·Kd3·Kd4
=10 10 10 10 =10 -2.3× -3.04× -3.67× -4.31
-13.32
Cu2+ + 4NH3
18.06.2019
课件
2
8-3-1 配位平衡及其平衡常数
解离
[Cu(NH3)4]2+ 生成 Cu2+ + 4NH3
Kd = K不稳=
{c(Cu2+)/c }{c(NH3)/c }4 {c[Cu(NH3)4]2+/c }
Kf = K稳=
{c[Cu(NH3)4]2+/c } {c(Cu2+)/c }{c(NH3)/c }4
=1.121071.810-10 x=0.25
1.0L 6.0 molL-1氨水可溶解 0.25 mol AgCl
溶液中c(Ag+)。
解：
Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2]+
开始浓度/mol·L-1 0.10 0.50
0
平衡浓度/mol·L-1 x 0.50-2×0.10+2x 0.10-x
Kf
=
c([Ag(NH3)2]+)/c {c(Ag+)/c }{c(NH3)/c
}2 =1.12×107
0.10-x x(0.30+2x)2
1.0×10–3 x(1.0)4
=2.09×1013
x=4.8×10-17
18.06.2019
c(C课件u2+)=4.8×10-17mol·L-61
1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度
例2 将10.0mL、0.20mol·L-1AgNO3溶液与
10.0mL、1.00mol·L-1NH3·H2O混合，计算
1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度
例1. c([Cu(NH3)4]2+)=1.0×10–3mol·L-1, c(NH3)=1.0mol·L-1,计算溶液中c(Cu2+)。
解：
Cu2+ + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+
平衡浓度/mol·L-1 x
1.0
1.0×10–3
Kf ={c(cC([uC2+u)(/Nc H}{3c)(4N]2H+)3/c)/c }4 =2.09×1013
18.06.2019
课件
4
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+ + 4NH3
K =1013.32 f
实际上
[Cu(NH3)4]2+在溶液中也是分步生成的
Cu2+ + NH3
[Cu(NH3)]2+
K =104.31 f1
[Cu(NH3)]2+ + NH3
[Cu(NH3)2]2+
K =103.67 f2
[Cu(NH3)2]2++NH3
解：c(S2-)=0.001 mol·L-1 , c(Cu2+)= 4.8×10-17 mol·L-1
Ksp=6.3×10-36 J = c(Cu2+)·c(S2-)/(c )2=4.8×10-17×0.001
= 4.8×10-20 > Ksp
有 CuS沉淀生成
18.06.2019
课件
9
2. 判断配离子与沉淀之间的转化
[Cu(NH3)3]2+
K =103.04 f3
[Cu(NH3)3]2++NH3 [Cu(NH3)4]2+ Kf4=102.3
Kf = Kf1·Kf2·Kf3·Kf4 =10 10 4.31× 3.67 10 × 3.04 10 × 2.3
=1013.32
18.06.2019
课件
5
8-3-2 配离子稳定常数的应用
=Kf ·Ksp
(0.010-y)0.010 x2
=1.121071.810-10
x=0.22
所需c(NH3)=(0.22+0.02)mol·L-1=0.24 mol·L-1
18.06.2019
课件
10
2. 判断配离子与沉淀之间的转化 例6 1.0L6.0molL-1氨水可溶解AgCl多少mol?
18.06.2019
=
1.12×107 x=9.9×10-8 c(课A件g+)=9.9×10-8mol·L-17
2. 判断配离子与沉淀之间的转化 例3 在1L[例1]溶液中加入0.001 mol
NaOH。问有无Cu(OH)2沉淀生成？
解：c(OH-)=0.001 mol·L-1 , c(Cu2+)= 4.8×10-17 mol·L-1
第八章 配位体化合物
第三节
配合物在水溶液的稳定性
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课件
1
8-3-1 配位平衡及其平衡常数
[Cu(NH3)4]SO4在水溶液中 配合物的外界和内界完全解离
[Cu(NH3)4]SO4 → [Cu(NH3)4]2+ + SO42-
配离子部分解离
[Cu(NH3)4]2+
Ksp=2.2×10-20 J = c(Cu2+)·{c(OH-)}2/(c )3
= 4.8×10-17 ×{0.001}2 = 4.8×10-23 < Ksp
Cu(OH) 沉淀生成 无
18.06.2019
2
课件
8
2. 判断配离子与沉淀之间的转化 例4 在1L[例1]溶液中，加入Na2S, 使 c(S2-)=0.001mol·L-1。问有无CuS沉淀生成？
解：设可溶解AgCl x mol
AgCl(s) + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl
平衡浓度/mol·L-1 6.0-2x
x
x
K
=
{c([Ag(NH3)2]+)·c(Cl-)}/{c {c(NH3)/c }2
}2 cc((AAgg+&2
Kf 值越大 K 值越小 d 18.06.2019
Kf =
1 Kd
配离子越稳定
课件
3
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+ + 4NH3
K =1013.32 f
实际上
[Cu(NH3)4]2+在溶液中是分步解离的
[Cu(NH3)4]2+ [Cu(NH3)3]2++NH3 Kd1=10-2.3
[Cu(NH3)3]2+ [Cu(NH3)2]2+ [Cu(NH3)]2+
例5 计算在1L氨水中溶解0.010mol AgCl,
所需NH3的浓度?
解： AgCl(s) + 2NH3 平衡浓度/mol·L-1 x
[Ag(NH3)2]+ + Cl 0.010-y 0.010
K
=
{c([Ag(NH3)2]+)·c(Cl-)}/{c {c(NH3)/c }2
}2 cc((AAgg++))//cc
[Cu(NH3)2]2++NH3 [Cu(NH3)]2+ + NH3
Cu2+ + NH3
K =10-3.04 d2
K =10-3.67 d3
K =10-4.31 d4
Kd =Kd1·Kd2·Kd3·Kd4
=10 10 10 10 =10 -2.3× -3.04× -3.67× -4.31
-13.32
Cu2+ + 4NH3
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课件
2
8-3-1 配位平衡及其平衡常数
解离
[Cu(NH3)4]2+ 生成 Cu2+ + 4NH3
Kd = K不稳=
{c(Cu2+)/c }{c(NH3)/c }4 {c[Cu(NH3)4]2+/c }
Kf = K稳=
{c[Cu(NH3)4]2+/c } {c(Cu2+)/c }{c(NH3)/c }4
=1.121071.810-10 x=0.25
1.0L 6.0 molL-1氨水可溶解 0.25 mol AgCl
溶液中c(Ag+)。
解：
Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2]+
开始浓度/mol·L-1 0.10 0.50
0
平衡浓度/mol·L-1 x 0.50-2×0.10+2x 0.10-x
Kf
=
c([Ag(NH3)2]+)/c {c(Ag+)/c }{c(NH3)/c
}2 =1.12×107
0.10-x x(0.30+2x)2
1.0×10–3 x(1.0)4
=2.09×1013
x=4.8×10-17
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c(C课件u2+)=4.8×10-17mol·L-61
1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度
例2 将10.0mL、0.20mol·L-1AgNO3溶液与
10.0mL、1.00mol·L-1NH3·H2O混合，计算
1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度
例1. c([Cu(NH3)4]2+)=1.0×10–3mol·L-1, c(NH3)=1.0mol·L-1,计算溶液中c(Cu2+)。
解：
Cu2+ + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+
平衡浓度/mol·L-1 x
1.0
1.0×10–3
Kf ={c(cC([uC2+u)(/Nc H}{3c)(4N]2H+)3/c)/c }4 =2.09×1013
18.06.2019
课件
4
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+ + 4NH3
K =1013.32 f
实际上
[Cu(NH3)4]2+在溶液中也是分步生成的
Cu2+ + NH3
[Cu(NH3)]2+
K =104.31 f1
[Cu(NH3)]2+ + NH3
[Cu(NH3)2]2+
K =103.67 f2
[Cu(NH3)2]2++NH3
解：c(S2-)=0.001 mol·L-1 , c(Cu2+)= 4.8×10-17 mol·L-1
Ksp=6.3×10-36 J = c(Cu2+)·c(S2-)/(c )2=4.8×10-17×0.001
= 4.8×10-20 > Ksp
有 CuS沉淀生成
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9
2. 判断配离子与沉淀之间的转化
[Cu(NH3)3]2+
K =103.04 f3
[Cu(NH3)3]2++NH3 [Cu(NH3)4]2+ Kf4=102.3
Kf = Kf1·Kf2·Kf3·Kf4 =10 10 4.31× 3.67 10 × 3.04 10 × 2.3
=1013.32
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课件
5
8-3-2 配离子稳定常数的应用
=Kf ·Ksp
(0.010-y)0.010 x2
=1.121071.810-10
x=0.22
所需c(NH3)=(0.22+0.02)mol·L-1=0.24 mol·L-1
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10
2. 判断配离子与沉淀之间的转化 例6 1.0L6.0molL-1氨水可溶解AgCl多少mol?
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=
1.12×107 x=9.9×10-8 c(课A件g+)=9.9×10-8mol·L-17
2. 判断配离子与沉淀之间的转化 例3 在1L[例1]溶液中加入0.001 mol
NaOH。问有无Cu(OH)2沉淀生成？
解：c(OH-)=0.001 mol·L-1 , c(Cu2+)= 4.8×10-17 mol·L-1