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1、第七章配位化合物与配位解离平衡无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学目的和要求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。无机及分析化学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。难点内容:配位化合物
2、的解离平衡常数,配位平衡移动的计算。教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点教学重点和难点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无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡9.1核外电子的运动状态核外电子的运动状态主要章节 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无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡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
3、)2加氨水,沉淀溶解,生产绛蓝色溶液Cu(NH3)4SO4Cu2+:具空轨道;NH3:具孤对电子加BaCl2,白色沉淀加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无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.1配位化合物的组成和命名1配位化合物的组成Co(NH3)6Cl3内界(配位个体)外界配体中心离子配位原子配体数Fe(CO)5K3Fe(NCS)6Cu(NH3)4SO4练习:无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.1配位化合物的组成和命名1配位化合物的组成n中心离子(或原子)一般为带正电的过渡金属离子Co(NH3)63+,Fe(CN)64-,H
4、gI42-电中性原子:Ni(CO)4,Fe(CO)5,Cr(CO)6非金属元素原子:SiF62-,PF6-n配体(配位原子)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阴离子:X-,OH-,SCN-中性分子:CO,H2O,NH3配体:含孤对电子无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.1配位化合物的组成和命名1配位化合物的组成X-卤素NH3氨CN-氰根OH-羟基NO2-硝基SCN-硫氰根H2O水ONO-亚硝酸根 NCS-异硫氰根CO羰基Py(N) 吡啶单齿配体:一个配体中只含一个配位原子。多齿配体:一个配体中只含两个或两个以上配位
5、原子。乙二胺(en)乙二酸(C2O42-)乙二胺四乙酸二钠(EDTA)无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.1配位化合物的组成和命名1配位化合物的组成n配位数半径配位数电荷配位数(AlF63-,BF4-)(PtCl62-,PtCl42-)半径配位数(AlF63-,AlCl4-)电荷配位数影响配位数的因素:中心离子半径电荷配位原子半径电荷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配位数是与中心原子成键的配位原子总数无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.1配位化合物的组成和命名1配位化合物的组成(+3)Fe(CN)63(赤血盐)(+2)Fe(CN)64(黄血盐)F
6、e(CO)5n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。?配合物内界是否一定带电无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.1配位化合物的组成和命名2配位化合物的命名n习惯名称K4Fe(CN)6:黄血盐Fe(C5H5)2:二茂铁K3Fe(CN)6:红血盐KPtCl3(C2H4):蔡斯盐n系统名称Co(NH3)5H2OCl3三氯化五氨水合钴()Cu2SiF6六氟合硅()酸亚铜无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.1配位化合物的组成和命名2配位化合物的命名在配位单元中在配位单元中1.先配体后中心,配体与中心之间加先配体后中心,配体与中心之间加合合字字。2.配体前面用配体前面用二、三
7、、四二、三、四表示该配体个数表示该配体个数。3.几种不同的配体之间加几种不同的配体之间加隔开。隔开。4.中心后面加(中心后面加(),内写罗马数字表示中心的价态),内写罗马数字表示中心的价态。 在配合物中在配合物中先阴离子,后阳离子,阴阳离子之间加先阴离子,后阳离子,阴阳离子之间加化化字或字或酸酸字,字,配阴离子看成是酸根。配阴离子看成是酸根。无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡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()2.先阴离子类配体,后阳离子类配体,最后分子类配体
8、。KPtCl3(NH3)三氯氨合铂()酸钾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出先后。Co(NH3)5H2OCl3三氯化五氨水合钴()无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡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()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原子的元素符号的英文字母表次序。无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡例17.1配位化合物的组成和命名2配位化合物的命名硫酸硫酸四氨四氨合铜合铜()六异硫氰根六异硫氰根合铁合铁()酸
9、钾酸钾六氯六氯合铂合铂()酸酸氢氧化氢氧化四氨四氨合铜合铜()Cu(NH3)4SO4K3Fe(CNS)6H2PtCl6Cu(NH3)4(OH)2KPtCl5(NH3)五氯五氯一氨一氨合铂合铂()酸钾酸钾无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.1配位化合物的组成和命名3配位化合物的类型n简单配合物单齿配体:一个配位原子(NH3,H2O,CN-)n螯合物多齿配体:两个(含)以上配位原子(en,EDTA)无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡n特殊配合物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)7.1配位化合物的组成和命名3配位化合物的类型无机及分
10、析化学配位化合物与配位解离平衡7.2配离子在溶液中的解离平衡1配位解离平衡常数Cu2+NH3=Cu(NH3)2+Kf1Cu(NH3)2+NH3=Cu(NH3)22+Kf2Cu(NH3)22+NH3=Cu(NH3)32+Kf3Cu(NH3)32+NH3=Cu(NH3)42+Kf4逐级稳定常数Cu2+4NH3 Cu(NH3)42+Cu(NH3)42+ Cu2+4NH3稳定常数不稳定常数无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡例2在1.0mL0.040molL-1AgNO3溶液中,加入1.0mL2.0molL-1氨水溶液,计算在平衡后溶液中Ag+的浓度。(已知Kf1.12107)解:解:溶液体积加倍溶
11、液体积加倍初始浓度初始浓度/molL-1Ag+2NH3Ag(NH3)2+0.0201.0平衡浓度平衡浓度/molL-1x0.020-x1.0-2(0.020-x)x1.910-9mol L-1无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.2配离子在溶液中的解离平衡2配位解离平衡的移动加入化学试剂引起组分浓度的变化而导致平衡移动。n配位平衡和酸碱平衡平衡无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.2配离子在溶液中的解离平衡2配位解离平衡的移动n配位平衡和沉淀平衡例3向向0.10mol L-1Ag(CN)2-溶液(含有溶液(含有0.10mol L-1的的CN-)中加)中加入入KI固体,假设固体,假设I-
12、的最初浓度为的最初浓度为0.10mol L-1,是否有,是否有AgI沉淀生成?沉淀生成?(已知(已知Ag(CN)2-的的=1.31021,AgI的的=8.310-17)无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡解:解:设设Ag(CN)2-解离产生的解离产生的Ag+的浓度为的浓度为xmol L-1,有:,有:起始浓度起始浓度/mol L-100.100.10平衡浓度平衡浓度/mol L-1x0.10+2x0.10-x由于平衡时溶液中由于平衡时溶液中c(Ag+)很小,所以有:很小,所以有:0.10+2x0.01mol L-1,0.10-x0.01mol L-1。将各项平衡浓度代入稳定常数表达式:将各项
13、平衡浓度代入稳定常数表达式: x=c(Ag+)=7.710-21(mol L-1)加入加入KI固体后,固体后,c(I-)=0.10mol L-1离子积离子积Q=c(Ag+) c(I-)=7.710-210.10=7.710-22由于由于=8.310-17,Q ,故没有,故没有AgI沉淀生成。沉淀生成。无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡7.2配离子在溶液中的解离平衡2配位解离平衡的移动n配位平衡和氧化还原平衡例4已知Cu2+2e-Cu, 0.337V,Cu(NH3)42+的1.381012,求Cu(NH3)42+/Cu的 。解:解:1.0molL-11.0molL-1Cu2+2e-=Cu无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡例4:无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡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?Ag(NH3)2+2CN-Ag(CN)2-+2NH3发生配离子的转化发生配离子的转化由附录可查得由附录可查得: Ag(NH3)2+=107.21 Ag(CN)2-=1021.1先形成先形成解解:无机及分析化学配位化合物与配位解离平衡