第三章第三節(jié)配位化合物及水溶液

第三章第三節(jié)配位化合物及水溶液第1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

溶度積規(guī)則：（1）若J<Ksp?時(shí)，平衡正向移動(dòng)，即系統(tǒng)為未飽和溶液，沉淀繼續(xù)溶解；（2）若J=Ksp?時(shí)，達(dá)到化學(xué)平衡，即系統(tǒng)為飽和溶液，無沉淀生成或沉淀不溶解，處于平衡狀態(tài)；（3）若J>Ksp?時(shí)，平衡逆向移動(dòng)，即系統(tǒng)為過飽和溶液，有沉淀生成。第2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月溶度積規(guī)則應(yīng)用：（1）判斷溶液中是否有沉淀生產(chǎn)；沉淀是否溶解；（2）分布沉淀；化學(xué)的分離和提純（3）沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化。掌握相關(guān)計(jì)算。第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月滴加過量氨水后，硫酸銅溶液顏色變深！CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]

SO4第4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)配位化合物及水溶液

中的配位平衡第5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月自1893年瑞士化學(xué)家維爾納創(chuàng)立配位學(xué)說以來，特別是在近代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和實(shí)驗(yàn)手段的推動(dòng)下，研究配合物已發(fā)展成為一門獨(dú)立的分支學(xué)科——配位化學(xué)。維爾納(Werner,A,1866—1919)瑞士無機(jī)化學(xué)家.因創(chuàng)立配位化學(xué)而獲得1913年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)CoNH3ClClClNH3NH3NH3H3NH3N第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月血紅蛋白Fe第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月路易斯酸堿電子理論Lewis酸：凡是可以接受電子對的分子、原子或離子。如：Fe3+，F(xiàn)e，Ag+，BF3等。Lewis堿：凡是可以給出電子對的分子或離子。如:X-，:NH3，H2O:等。Lewis酸與Lewis堿之間以配位鍵結(jié)合生成酸堿加合物。第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

HCl+:NH3[H

N]++Cl-HHHBF3+:F-[］－ＢＦＦＦＦＣｕ２＋＋４:ＮＨ３[]２+ＣｕＮＨ３ＮＨ３ＮＨ３ＮＨ３第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月配合物的組成配合物是Lewis酸堿的加合物。Lewis酸稱為中心形成體（中心離子）。Lewis堿稱為配位體，簡稱配體；中心形成體與一定數(shù)目的配體以配位鍵按一定的空間構(gòu)型形成的離子或分子叫配合物。第10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

中心形成體通常是金屬離子和金屬原子，也有少數(shù)是非金屬元素，例如Fe3+，F(xiàn)e，Ag+，Ni，B…

配體通常是非金屬的陰離子或分子，例如：F-,Cl-，Br-，I-,OH-,H2O,NH3，CO…

配位原子：配體中直接提供共用電子對的原子。

配位基：含有配位原子的基團(tuán)。

乙二胺（en)

H2N—CH2—

CH2—

NH2

單基配體：配體中只有一個(gè)配位原子；多基配體：配體中有兩個(gè)或多個(gè)配位原子。第11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

配位數(shù)：配位原子的數(shù)目。單基配體：中心形成體配位數(shù)等于配體的數(shù)目。多基配體：中心形成體配位數(shù)等于配體的數(shù)目與該配體中配位基個(gè)數(shù)的乘積。[Cu(NH3)4]2+[Cu(en)2]2+

配位數(shù)44

配體數(shù)42第12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月配離子與帶有相反電荷的其他離子結(jié)合形成鹽，這些鹽稱為配鹽（絡(luò)鹽）。配鹽可以分為內(nèi)層和外層。配離子屬于內(nèi)層；配離子以外的其他離子屬于外層。外層所帶電荷總數(shù)等于配離子的電荷數(shù)。[Cu(NH3)4]2+SO42-內(nèi)層外層中心離子配體配位原子配位數(shù)第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

CuSO4,K

[HgI4]（1）外層的命名規(guī)則

NaCl,[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl配酸：xx酸；配堿：氫氧化xxx；配鹽：先陰離子后陽離子；酸根為簡單離子，命名為某化某；酸根為復(fù)雜離子，命名某酸某。

配合物的命名第14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

二硫代硫酸根合銀(Ⅰ)酸鉀氫氧化二氨合銀(Ⅰ)

硫酸四氨合銅(Ⅱ)三氯化一水五氨合鈷(Ⅲ)碳酸一氯一硝基四氨合鉑(Ⅳ)

六氰合鐵(Ⅲ)酸鉀六氰合鐵(Ⅲ)酸亞鐵四羥基合鋅(Ⅱ)酸鉀

K3[Ag(S2O3)2][Ag(NH3)2]OH[Cu(NH3)4]SO4[Co(NH3)5H2O]Cl3[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2K2[Zn(OH)4]實(shí)例H2[PtCl6]

六氯合鉑(Ⅳ)酸第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）內(nèi)層（配離子）的命名用一、二、三…...表示。用羅馬數(shù)字（I、II、III…)表示①命名順序?yàn)椋篬配位體個(gè)數(shù)]→[配位體]→

合

→[中心離子(標(biāo)出氧化數(shù)）]。②若存在多種配位體:先負(fù)離子(酸根離子）后中性分子；

負(fù)離子：先簡單負(fù)離子后復(fù)雜負(fù)離子；先無機(jī)配體后有機(jī)配體；

中性分子：水、氨、有機(jī)分子。同類配位體，按元素符號的英文字母順序。第16頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月氯化一水五氨合鈷(Ⅲ)碳酸一氯一硝基四氨合鉑(Ⅳ)

二氯二硝基乙二胺合鉻(Ⅲ)酸根離子一氨基一硝基二氨合鉑(Ⅱ)

[Co(NH3)5H2O]Cl3[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3[Cr(en)(NO2)2Cl2]-[Pt(NH2)(NO2)(NH3)2]

[Cu(NH3)4][PtCl4]

四氯合鉑(Ⅱ)酸四氨合銅(Ⅱ)H2[SiF6]六氟合硅(Ⅳ)酸

四羰基合鎳[Ni(CO)4]第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例題配合物(NH4)2[FeF5(H2O)]的系統(tǒng)命名為五氟一水合鐵(Ⅲ)酸銨，配離子的電荷為-2，配位體是F-和H2O。配合物(NH4)2[FeF5(H2O)]的系統(tǒng)命名為，配離子的電荷為，配位體是。第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月三水溶液中的配位平衡及其

平衡常數(shù)[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3

解離

如果規(guī)定生成配合物的反應(yīng)平衡常數(shù)為K穩(wěn),

Cu2++4NH3

[Cu(NH3)4]2+配位K生=第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3

解離配位配位平衡第20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

逐級穩(wěn)定常數(shù)

Cu2++NH3

[Cu(NH3)]2+

K穩(wěn)1=

[Cu(NH3)]2+

+NH3

[Cu(NH3)2]2+

K穩(wěn)2=

[Cu(NH3)2]2+

+NH3

[Cu(NH3)3]2+

K穩(wěn)3=

[Cu(NH3)3]2+

+NH3

[Cu(NH3)4]2+

K穩(wěn)4=[Cu(NH3)2+][Cu2+][NH3][Cu(NH3)2

2+][Cu(NH3)2+][NH3][Cu(NH3)3

2+][Cu(NH3)2

2+][NH3][Cu(NH3)4

2+][Cu(NH3)3

2+][NH3]第21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

累積穩(wěn)定常數(shù)n：

Cu2++NH3

[Cu(NH3)]2+

1==K穩(wěn)1Cu2++2NH3

[Cu(NH3)2]2+

2

==K穩(wěn)1K穩(wěn)2…….

Cu2++4NH3

[Cu(NH3)4]2+

4

==K穩(wěn)1K穩(wěn)2K穩(wěn)3K穩(wěn)4[Cu(NH3)2+][Cu2+][NH3][Cu(NH3)2+][Cu2+][NH3]2[Cu(NH3)2+][Cu2+][NH3]4第22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月四有關(guān)配位平衡的計(jì)算例1將濃度為0.01mol.L-1的CuSO4溶液與濃度為2.04mol.L-1的氨水等體積混合，試求混合溶液中游離Cu2+離子的平衡濃度是多少？K穩(wěn)(Cu(NH3)4)=2.09×1013如果配體的濃度大大過量時(shí)，中心離子傾向于生產(chǎn)最高配位數(shù)的配離子。第23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例2在含有0.40mol·l-1Fe3+的溶液中加入過量K2C2O4，生成[Fe(C2O42-)3]3-，其K穩(wěn)?＝1.6×1020，平衡時(shí)c(C2O42-)=0.10mol·l-1，求：(1)溶液中的Fe3+濃度；(2)溶液為中性時(shí)，有無Fe(OH)3沉淀生成?(Fe(OH)3的Ksp?=1.1×10-36)？第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月【解答】(1)在足量的C2O42-存在下，F(xiàn)e3+幾乎全部絡(luò)合成[Fe(C2O42-)3]3-，溶液中存在下列平衡：[Fe(C2O42-)3]3-Fe3++3C2O42-平衡濃度0.40-xx0.10第25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)溶液為中性，pH=7.0，[OH-]＝1.0×10-7mol·l-1Fe(OH)3Fe3++3OH