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1、第三节 配合物在水溶液的稳定性第八章 配位化合物无机化学多媒体电子教案无机化学多媒体电子教案第三节配合物在水溶液的稳定性配合物的外界和内界完全解离Cu(NH3)4SO4 Cu(NH3)42+ + SO42- 配离子部分解离Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3Cu(NH3)4SO4在水溶液中8-3-1 配位平衡及其平衡常数8-3-1 配位平衡及其平衡常数8-3-1 配位平衡及其平衡常数Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3解离 生成 c(Cu2+)/c c(NH3)/c 4Kd = K不稳=cCu(NH3)42+/c cCu(NH3)42+/c Kf = K稳=c(Cu2+)/c
2、c(NH3)/c 4 Kf = Kd1Kf 值越大 Kd值越小配离子越稳定Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3 K不稳 = 510-14 实际上，Cu(NH3)42+在溶液中是分 步解离的 Cu(NH3)42+ Cu(NH3)32+ + NH3Cu(NH3)32+ Cu(NH3)22+ + NH3 Cu(NH3)22+ Cu(NH 3)2+ + NH 3Cu(NH3)2+ Cu2+ + NH 3 Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3 Kf =1013.32实际上Cu(NH3)42+在溶液中是分步解离的 Cu(NH3)42+ Cu(NH3)32+NH3 Kd1=10-2.3Cu(
3、NH3)32+ Cu(NH3)22+NH3 Kd2=10-3.04 Cu(NH3)22+ Cu(NH3)2+ + NH3 Kd3=10-3.67 Cu(NH3)2+ Cu2+ + NH3 Kd4=10-4.31Kd =Kd1Kd2Kd3Kd4=10-2.310-3.0410-3.6710-4.31 =10-13.32Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3 K不稳 = 510-14 实际上，Cu(NH3)42+在溶液中是分 步解离的 Cu(NH3)42+ Cu(NH3)32+ + NH3Cu(NH3)32+ Cu(NH3)22+ + NH3 Cu(NH3)22+ Cu(NH 3)2+ +
4、NH 3Cu(NH3)2+ Cu2+ + NH 3 Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3 Kf =1013.32 实际上 Cu(NH3)42+在溶液中也是分步生成的Cu(NH3)32+NH3 Cu(NH3)42+ Kf4=102.3Cu(NH3)22+NH3 Cu(NH3)32+ Kf3=103.04Cu(NH3)2+ + NH3 Cu(NH3)22+ Kf2=103.67Cu2+ + NH3 Cu(NH3)2+ Kf1=104.31Kf = Kf1Kf2Kf3Kf4 =104.31103.67 103.04 102.3=1013.328-3-2 配离子稳定常数的应用8-3-2 配离子
5、稳定常数的应用Kf = =2.091013 c(Cu2+)/c c(NH3)/c 4c(Cu(NH3)42+)/c1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度 例1. c(Cu(NH3)42+)=1.0103molL-1,c(NH3)=1.0molL-1, 计算溶液中c(Cu2+)。 解： Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+ 平衡浓度/molL-1 x 1.0 1.01031.0103 x(1.0)4=2.091013x=4.810-17 c(Cu2+)=4.810-17molL-1 1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度解： Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ 开始浓度/molL-1
6、0.10 0.50 0x(0.30+2x)20.10-x= 1.12107 x=9.910-8 c(Ag+)=9.910-8molL-1 例2 将10.0mL、0.20molL-1AgNO3溶液与10.0mL、1.00molL-1NH3H2O混合，计算溶液中c(Ag+)。平衡浓度/molL-1 x 0.50-20.10+2x 0.10-x Kf = =1.12107 c(Ag+)/c c(NH3)/c 2c(Ag(NH3)2+)/c2. 判断配离子与沉淀之间的转化解：c(OH-)=0.001 molL-1 , c(Cu2+)= 4.810-17 molL-1无 Cu(OH)2沉淀生成例3 在例
7、1中,1升溶液中加入0.001 molNaOH。问有无Cu(OH)2沉淀生成？Ksp=2.210-20J= c(Cu2+)c(OH-)2/(c )3= 4.810-17 0.0012 = 4.810-23 Ksp2. 判断配离子与沉淀之间的转化 例5 计算在1升氨水中溶解0.010mol AgCl, 所需NH3的浓度?平衡浓度/molL-1 x 0.010-y 0.010解： AgCl(s) + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Clc(NH3)/c 2 c(Ag+)/c K = =Kf Kspc(Ag(NH3)2+)c(Cl-)/c 2 c(Ag+)/c (0.010-y)0.010 x2=
8、1.121071.810-10x=0.22所需c(NH3)=(0.22+0.02)molL-1=0.24 molL-13. 判断配离子之间的转化 例6 向Ag(NH3)2+溶液中加入KCN, 通过计 算判断Ag(NH3)2+能否转化为Ag(CN)2-？ 解 Ag(NH3)2+2CN- Ag(CN)2-+2NH3K = cAg(NH3)2+c(CN-)2 c(Ag+)/c cAg(CN)2-c(NH3)2 c(Ag+)/c Kf Ag(CN)2- 1.261021 Kf Ag(NH3)2+ 1.12107= = =1.121014Ag(NH3)2+能转化为Ag(CN)2-, 并转化完全。 向着生
9、成更稳定的配离子方向进行3. 判断配离子之间的转化配离子的稳定常数相差越大,转化越完全。 例7 向Ag(NH3)2+溶液中加入Na2S2O3 , 判 断Ag(NH3)2+能否转化为Ag(S2O3)23-？解：Ag(NH3)2+2S2O32 Ag(S2O3)23 +2NH3 Kf Ag(NH3)2+ 1.12107Kf Ag(S2O3)23- 2.881013K = = =2.57106而 Ag(NH3)2+2CN- Ag(CN)2-+2NH3Kf Ag(CN)2- 1.261021 Kf Ag(NH3)2+ 1.12107= = =1.121014K3. 判断配离子之间的转化水溶液中离子的配合
10、反应，实为配离子之间的转化。Cu(H2O)42+4NH3 Cu(NH3)42+4H2O例: 1L 6 molL-1的氨水可溶解AgCl多少mol? 解： AgCl(s) + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Cl-cAg(NH3)2+cCl-K = - = K稳KspcNH32= 1.121071.810-10= 2.010-3 设可溶解AgCl x molAgCl(s) + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Cl- 平衡浓度/(molL-1): 6-2x x xx2/(6-2x)2 = 2.010-3, x = 0.25molL-11L 6 molL-1的氨水可溶解AgCl 0.25 mol
11、.4. 计算配离子的电极电势 例8 已知E (Au+/Au)=1.83V, Kf (Au(CN)2-) =1.991038, 计算E (Au(CN)2-/Au) 。 解 Au(CN)2+ + e- Au + 2CN- cAu(CN)2-=c(CN-)=1molL-1Au+ + e- Au4. 计算配离子的电极电势 例8 已知E (Au+/Au)=1.83V, Kf (Au(CN)2-) =1.991038, 计算E (Au(CN)2-/Au) 。 解 Au+2CN- Au(CN)2+ Kf (Au(CN)2-) = c(Au+)c(CN-)2/(c )3 c(Au(CN)2-)/c cAu(C
12、N)2-=c(CN-)=1molL-1 c 1c(Au+)= = molL-1=5.0210-39molL-1Kf (Au(CN)2-) 1.9910384. 计算配离子的电极电势 例8 已知E (Au+/Au)=1.68V, Kf (Au(CN)2-) =1.991038, 计算E (Au(CN)2-/Au) 。解 E (Au(CN)2-/Au)= E (Au+/Au)+0.0592 lgc(Au+)/c V= 1.83+0.0592 lg(5.0210-39)V= -0.44V即生成配合物，使Au的还原能力增强。E (Au(CN)2-/Au) E (Au+/Au) 例9 已知E (Co3+/Co2+)=1.92V, Kf (Co(NH3)63+) =1.581035，Kf (Co(NH3)62+)= 1.29105， 计算E (Co(NH3)63+/Co(NH3)62+) 。 解：设计一原电池(-)Pt|
