第12章配位平衡

《第12章配位平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第12章配位平衡（50页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、Chapter 12 Coordination Equilibrium第第 12 章章 配位平衡配位平衡1.1.掌握配位平衡的稳定常数和不稳掌握配位平衡的稳定常数和不稳 定常数的概念；定常数的概念；2.2.了解逐级形成常数的概念；了解逐级形成常数的概念；3.3.了解影响配合物在水溶液中稳定了解影响配合物在水溶液中稳定 性的因素；性的因素；4.4.掌握配位平衡的有关计算。掌握配位平衡的有关计算。 本章教学要求本章教学要求12-1 配合物的稳定常数配合物的稳定常数 12-2 影响配合物在溶液中的稳影响配合物在溶液中的稳 定性的因素定性的因素12-3 配合物的性质配合物的性质本章教学内容本章教学内容

2、12-1-1 稳定常数和不稳定常数稳定常数和不稳定常数 不稳定常数不稳定常数(解离常数解离常数)配位离配位离子在溶液中离解反应的平衡常数。子在溶液中离解反应的平衡常数。 )Cu(NHNHCu4NHCu )Cu(NH24343232243不稳K 稳定常数稳定常数(生成常数生成常数)在一定温度在一定温度下，中心离子与配位体在溶液中达到配位下，中心离子与配位体在溶液中达到配位平衡时，配离子生成反应的平衡常数。平衡时，配离子生成反应的平衡常数。不稳稳稳KKK1 NHCu )Cu(NH)Cu(NH 4NHCu4322432433212-1-2 逐级稳定常数逐级稳定常数242433233232333223

3、32223323412332103 . 1 )Cu(NH NH)NH(Cu108 . 7 )Cu(NH NH)NH(Cu102 . 3 )Cu(NH NH)NH(Cu104 . 1 )Cu(NH NHCuKKKK124321108 . 4 KKKKK稳 配合物的配位配合物的配位-解离平衡是分级建解离平衡是分级建立的，每一级均有其平衡常数。例：立的，每一级均有其平衡常数。例：配合物的逐级配合物的逐级稳定稳定(形成形成)常数常数 配合物的稳定常数越大，表示配位反配合物的稳定常数越大，表示配位反应进行的程度越大，该配合物越易生成，应进行的程度越大，该配合物越易生成，即越稳定。反之，表示该配合物越易解

4、即越稳定。反之，表示该配合物越易解离，即越不稳定。离，即越不稳定。 常见配合物的常见配合物的K稳稳可以查化学手册。可以查化学手册。教材教材P414、415附表附表4、5给出了常见配离子给出了常见配离子的的lg n。 对于同类型的配合物，可以直接通过对于同类型的配合物，可以直接通过比较比较K稳稳比较其配合物的稳定性，对于不比较其配合物的稳定性，对于不同类型的配合物要通过计算溶液中的离子同类型的配合物要通过计算溶液中的离子浓度比较其稳定性。浓度比较其稳定性。 例：例： Cu(NH3)42+的稳定常数为的稳定常数为4.81012 Zn(NH3)42+的稳定常数为的稳定常数为1.15109 请问以上这

5、两种配离子哪种更稳定？请问以上这两种配离子哪种更稳定？12-1-3 配合物的稳定常数的应用配合物的稳定常数的应用 例：例： 室温下，室温下，0.010mol的的AgNO3 固体溶固体溶于于1.0L0.030 mol L- -1 的的NH3 H2O中中（设体积不变），计算该溶液中游离的（设体积不变），计算该溶液中游离的Ag+、NH3和和Ag(NH3)2+ 的浓度。的浓度。1. 配离子平衡浓度的计算配离子平衡浓度的计算解：解：123723.)(1012. 1)(LxmolAgNHAgAgKNHAg的浓度为设平衡时。全部生成了可假设很大，的稳 0.010 20.010 )Lmol( 0.010 02

6、0. 00.030 0 )Lmol( 0 0.030 0.010 )Lmol( )Ag(NH 2NH Ag 111233xxxccc衡平反应后反应前1233Lmol010. 0)Ag(NHNH答：略。答：略。 010. 02010. 0 010. 00.010101.12)2010. 0(0.01072xxKxxx稳16672Lmol109 . 8Ag109 . 8 101.1201000100 x.x.2. 判断两种配离子之间转化的可能性判断两种配离子之间转化的可能性 25时在时在 Ag(NH3)2+溶液中，溶液中，c(NH3)=1.0 mol L-1， c(Ag(NH3)+2)=0.10m

7、ol L-1，加入加入Na2S2O3 使使c(S2O32-)=1.0mol L-1，计算平，计算平 衡时溶液衡时溶液中中NH3、 Ag(NH3)+2的浓度。的浓度。解：解：。的，的稳稳1332327231088. 2)(1012. 1)(KOSAgKNHAg6713)()(1057. 21012. 11088. 2233232NHAgOSAgKKKxxxxccc21.2 0.10 20.80 0.1021.0 0.10 10. 021.0 0 1.0 0 1.0 0.10 2NH )OAg(S O2S )Ag(NH 3323223223衡平反应后反应前。几乎全部转化为即达平衡时，323223)

8、OAg(S)Ag(NH 1057. 280. 02 . 110. 0 1057. 2)280. 0()22 . 1)(10. 0(622622xxKxxxx，则有很小很大，13182318Lmol2 . 1NHLmol107 . 8)Ag(NHLmol107 . 8x12-2 影响配合物在溶液中影响配合物在溶液中稳定性的因素稳定性的因素12-2-1 中心离子的结构和中心离子的结构和 性质的影响性质的影响12-2-2 配体性质的影响配体性质的影响11-2-1 中心离子的结构和性质的影响中心离子的结构和性质的影响 决定中心原子作为配合物形成体的决定中心原子作为配合物形成体的能力的因素的主要有金属离

9、子的电荷、能力的因素的主要有金属离子的电荷、半径及电子构型。半径及电子构型。1.金属离子的金属离子的半径半径和和电荷电荷 对相同电子构型的金属离子，生成配合对相同电子构型的金属离子，生成配合物的稳定性与金属离子电荷成正比，与半径物的稳定性与金属离子电荷成正比，与半径成反比，可合并为金属离子的成反比，可合并为金属离子的离子势离子势，即即Z/r(或或Z2/r)值，值，该值的大小常与所生成的配合该值的大小常与所生成的配合物的稳定常数大小一致，但这仅限于较简单物的稳定常数大小一致，但这仅限于较简单的离子型配合物。见的离子型配合物。见P389表表12-3。 2.金属离子的电子构型金属离子的电子构型8e-

10、 (18+2)e- 18e- (9-17)e-构型构型11-2-2 配体性质的影响配体性质的影响 配合物的稳定性除了与中心离子配合物的稳定性除了与中心离子的性质有关外，还与配体的性质有关的性质有关外，还与配体的性质有关如配体的酸碱性、螯合效应、空间位如配体的酸碱性、螯合效应、空间位阻等。阻等。中心离子相同时，配位体的碱性越中心离子相同时，配位体的碱性越强，形成的配合物越稳定。（中心离强，形成的配合物越稳定。（中心离子是电子对接受体，是酸。）子是电子对接受体，是酸。）1. 配位体的碱性配位体的碱性例：例：Zn(OH)42- lg 4=15.5Zn(NH3)42+ lg 4=9.052. 配体的螯

11、合效应配体的螯合效应 多齿配体的成环作用使配合物的稳多齿配体的成环作用使配合物的稳定性比组成和结构近似的非螯合物高得多，定性比组成和结构近似的非螯合物高得多，这种现象叫做这种现象叫做螯合效应螯合效应。 螯合物的稳定性还与形成螯合环的螯合物的稳定性还与形成螯合环的数目有关。一般而言，形成的螯合环的数数目有关。一般而言，形成的螯合环的数目越多，螯合物越稳定。目越多，螯合物越稳定。 螯合物中环越多越稳定；螯合物中环越多越稳定；5、6原原环稳定。环稳定。OC aONNOOC H2C H2COC H2COC H2COC H2COC H2CaY2-例：例：NH3NiNH3NH3NH3H3NH3N2+NH2