第十二章配位平衡(1)

合集下载

第十二章配合物

上一内容
K3[Fe(CN)6]
← ← 外中界心原子配配配位体体原数子内界
[Ni(CO)4]
← 中配配配心位体体原原数子子内界 ← ←
下一内容
← ←
二、配合物的组成
1.中心原子: 位于配合物的中心，具有空的价层电子轨道，能接受孤对电子。 (central atom) 2+ 3+ 2. 配位原子与配位体
取决于中心原子空轨道的杂化类型 3d2 d2sp3 3 2 sp sp dsp sp
上一内容
下一内容
(三)外轨型和内轨型配合物
外轨型配合物:
中心原子全部采用最外层轨道（ns,np,nd)参与杂化成键， 2 3 3 2 形成的配合物称为外轨配合物。如sp、 sp 、sp 、sp d 。
内轨型配合物:
4p
4s d2sp3
4p
空间构型为正八面体型内轨型
反磁性
上一内容
下一内容
二、价键理论应用实例（配位数为6）
6. [FeF6]4-：
2+ 6 26Fe :3d
测得µ =4.9 (µ B)
算得 n ≈4
3d
4s
4p sp3d2
4d
空间构型为正八面体型
外轨型顺磁性
上一内容
下一内容
配合物杂化轨道与空间构型的关系

12 配位平衡

第十二章配位平衡

12-1 在1L 6 mol ·L －

1的NH 3水中加入0.01 mol 固体CuSO 4，溶解后加入0.01 mol 固体NaOH ，铜氨络离子能否被破坏？（K 稳[Cu(NH 3)42+]=2.09×1013，K SP [Cu(OH)2]=2.2×10-20）解：CuSO 4在过量的氨水溶液中几乎完全形成[Cu(NH 3)4]2+，则

[Cu(NH 3)4]2+ === Cu 2+ + 4NH 3

平衡时： 0.01-x x (6-0.04)+4x

134

2431009.2)

496.5()

01.0(])([⨯=+⋅-=

+x x x NH Cu K 稳 11910792.3--⋅⨯=L mol x ])([108.3)01.0(10792.3]][[22321922OH Cu K OH Cu sp <⨯=⨯⨯=---+

铜氨络离子不能被破坏。

12-2 在少量N H 4S C N 和少量Fe 3+同存于溶液中达到平衡时，加入NH 4F 使[F －]=[SCN －

]= 1 mol ·L －1，问此时溶液中[FeF 63－]和 [Fe(SCN)3]浓度比为多少？（K 稳[Fe(SCN)3]=2.0×103，K 稳[FeF 63－

]= 1×1016）

解： ---+=+SCN FeF F SCN Fe 3]

[6])([363 12

163633663336105102101)]([][])([][]][)([]][[⨯=⨯⨯====-

----

SCN Fe K FeF K SCN Fe FeF F SCN Fe SCN FeF K 稳

无机化学(上)课程重点大纲(师大第四版)

无机化学（上）课程重点大纲

第一章原子结构和元素周期系

1．了解氢原子光谱和玻尔理论的要点。

2．掌握波粒二象性，德布罗意假设，海森堡测不准原理等概念。

3．重点掌握四个量子数的定义和它的取值要求，并能正确写出任何一个指定电子的正确的四个量子数，以及电子层，能级，原子轨道和运动状态的定义和它们与四个量子数的关系。

4．了解波函数的角度分布和径向分布的图形以及与四个量子数的关系；波函数，电子云和几率的区别。（特别是s，p和d三种原子轨道的基本形状和在空间的不同伸展方向）

5．掌握屏蔽效应和钻穿效应的定义以及用它们解释能级能量的高低（注意能级交错现象）。

6．重点掌握能级组的分组情况(包括含有哪些能级和能量高低排列)，对应的周期数和组内的状态数。

7．要求熟练地写出指定元素的核外电子排布式，价电子构型以及所在的周期，族数，元素所在分，最高氧化态等信息。

8．掌握原子半径和离子半径，电离势，电子亲合势和电负性的定义以及它们的主要应用和在周期表中的变化规律。

第二章分子结构

1．掌握共价键的定义和特征，重点是σ键和Π键的定义和性质以及区别。2．重点掌握价层电子对互斥理论的规则，要求能熟练地应用它来判断分子或离子的价电子对空间构型和分子离子空间构型。

3．重点掌握杂化轨道的类型和空间构型，并能正确判断一般共价分子的成键情况和空间构型(包括σ键数，孤对电子数，杂化类型，杂化轨道空间构型和分子空间构型等内容)。

4．掌握离域大π键的定义，形成条件，并要求正确判断分子中是否有大π键存在以及大π键的类型。

5．掌握分子轨道理论的基本概念，要求能正确写出第二周期非金属的双原子分子或离子的分子轨道排布式，并通过键级的大小判断它们的稳定性大小。6．掌握各种键参数（键能，键长，键角，键的极性）的定义，并能正确判断分子是极性还是非极性的？哪些分子具有磁性以及磁性大小的估算方法？7．掌握分子间作用力和氢键的基本概念和它们的特点，要求能正确判断分子之间存在哪些分子间力(包括取向力，诱导力，色散力和氢键)。

第12章配位化学基础

可借鉴软硬酸碱规则“硬亲硬，软亲软”来说明配离子的稳定性规律。
上一内容下一内容回主目录
12.4 配合物的价键理论
12.4.1 配合物价键理论的要点
12.4.2 配离子的空间构型与杂化方式的关系
12.4.3 配合物的磁性
上一内容
下一内容
回主目录
配合物的化学键理论，是指中心离子与配体之间的成键理论，目前主要有四种：配合物的静电理论（EST）、价键理论(VBT)、晶体场理论(CFT)、
[Fe(EDTA)]上一内容下一内容
1
回主目录
6
多齿配体
[Cu(en)2]2+
上一内容下一内容回主目录
[Fe(EDTA)]-
12.1.2 配合物的命名
1. 配体的名称
(1)电中性配体的名称：保留原来名称不变，例外的有：CO-羰基、NO-亚硝酰。
(2)无机阴离子配体的名称：在名称后加一“根”字，例如：SCN- 硫氰酸根等；但当名称只有一个汉字时，省去“根”字。例如：F-氟、Cl-氯、 -羟、HS-巯、CN-氰等。 HO (3)有机阴离子配体的名称以“根”字结尾。例如：CH3COO-乙酸根。
配位阳离子看作金属离子，外界为酸根离子，配合物看作盐。例如：[Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜(Ⅱ)。
若外界为OH－离子，则配合物看作碱。例如： [Zn(NH3)4](OH)2 氢氧化四氨合锌(Ⅱ)。

(完整版)配位平衡和配位滴定法

配位平衡和配位滴定法自测题

一.填空题

1. 钴离子Co3+和4个氨分子、2个氯离子生成配离子，它的氯化盐的分子式为_______________ ,

叫做 ____________ 。

2. 溴化一氯三氨二水合钴(山)的内界为______________ ，外界为_____________ 。

3. 四氯合铂(II)酸四氨合铜(II)的化学式为______________ 。

4. 在[RhBr 2(NH3)2]+中，Rh的氧化态为______________ ，配位数为______________ 。

5. K[CrCI 4(NH3)2]的名称是__________ ，Cr的氧化数是 __________ ，配位数是 __________ <

6. 配离子[PtCI(NO 2)(NH 3)4]2+中，中心离子的氧化数为_____________ ，配位数为 _________

该化合物的名称为 _________________ 。

7. 螯合物是由 __________ 和__________ 配位而成的具有环状结构的化合物。

8. 在[Ag(NH 3)2]NO3溶液中，存在下列平衡：Ag+ + 2NH 3 = [Ag(NH 3)2]+。(1)若向溶液中力口

入HCI，则平衡向 _______ 移动；(2)若向溶液中加入氨水，则平衡向____________ 移动。

9. [PtCI(NO 2)(NH3)4]CO3名称为_________________ ，中心离子的氧化数为_______ ，配离子

配位平衡

9
三配位平衡的计算
1、平衡组成的计算室温下，溶于1.0L0.030 室温下，0.010mol的AgNO3 (s)溶于的溶于
Example
mol · L-1 的NH3 · H2O中（设体积不变），计算该中设体积不变），计算该），溶液中游离的Ag 的浓度. 溶液中游离的 +、NH3和 [Ag(NH3)2]+, 的浓度
6
二．配离子的逐级形成常数
Cu2+离子实际存在的形式是离子实际存在的形式是[Cu(H2O)4]2+, 这意味着这意味着NH3 分子配位时不是进入Cu 离子的空配位层, 分子配位时不是进入 2+离子的空配位层而是取代原来配位层中的H 分子而且是分步进行的: 分子, 来配位层中的 2O分子而且是分步进行的
第十二章配位平衡十二章配位平衡
医药化工学院无机化学教研室
www.yyhg.tzc.edu.cn
1
本章内容
第一节配合物的稳定常数第二节影响配合物稳定性的因素第三节配合物形成时性质的变化戴安邦
(1901-1999) 中国无机化学家和教育家，1981年当选为中国科学年当选为中国科学院化学部学部委员.长期从事无机院化学部学部委员长期从事无机化学和配位化学的研究工作，化学和配位化学的研究工作，是中国最早进行配位化学研究的学者之一

无机化学练习题(含答案)第12章配位平衡

第12章配位平衡

12-1：在1L 6mol/L 的NH3水中加入0.01 mol固体CuSO4，溶解后加入0.01mol 固体NaOH，铜氨络离子能否被破坏？（K稳SCN [Cu（NH3）42+]=2.09×1013，K SP[Cu(OH)2]=2.2×10-20）

12-2当少量NH4SCN和少量Fe3+ 同存于溶液中达到平衡时，加入NH4F使[F- ]=[SCN-]=1mol/L-1,问此时溶液中[FeF63- ]和[Fe(SCN)3]浓度比为多少？（K稳Fe[SCN]3=2.0×103，K稳[FeF6]=1×1016）

解：5×1012

12-3：在理论上，欲使1×10-5mol的AgI溶于1cm3氨水，氨水的最低浓度应达到多少？事实上是否可能达到这种浓度？（K

稳[Ag(NH3)2+]=1.12×107;Ksp(AgI)=9.3×10-17）

解：3×102mol/L，实际上不可能达到。

12-4：通过配离子稳定常数和Zn2+/ Zn 和Au+/Au 的电极电势计算出Zn(CN)42-/Zn和Au(CN)2- /Au，说明提炼金的反应：Zn + 2 Au(CN)2- = Zn(CN)42-+ 2Au在热力学上是自发的。

12-5：为什么在水溶液中Co3+(aq) 离子是不稳定的，会被水还原而放出氧气，而3+氧化态的钴配合物，例如Co(NH3)63+，却能在水中稳定存在，不发生与水的氧化还原反应？通过标准电极电势作出解释。（稳定常数：Co(NH3)62+ 1.38×105 ; Co(NH3)63+1.58×1035.标准电极电势：Co3+/Co2+1.808V,O2/H2O1.229V,O2/OH-0.401V;K b(NH3)=1.8×10-5）

配位化合物

CN-
内轨型
八面体结构
一些配合物杂化轨道与空间构型的关系
杂化类型
sp sp3 dsp2 sp3d2 d2sp3
配合物类型
配位数
外轨型 2 外轨型 4 内轨型 4 外轨型 6 内轨型 6
空间构型
直线形正四面体平面四方形正八面体正八面体
sp杂化
dsp2杂化
sp3d2, d2sp3杂化
sp3杂化
[Cu(NH3 )3 ]2 NH3
[Cu(NH3 )4 ]2
Ks4
[Cu(NH3 )24 ] [Cu(NH3)32 ][NH3
]
Cu2 4NH3
[Cu(NH3)4 ]2
Ks Ks1 Ks2 Ks3 Ks4
1 Ks1
2 Ks1 Ks2
3 Ks1 Ks2 Ks3 4 Ks1 Ks2 Ks3 Ks4
0.10mol L1 [Cu(en) 2] 2+ (Ks=1.0×1020)的
稳定性。
解: [Cu(en) 2]2+ [Cu2+]= 6.3×10-8mol . L-1
CuY2-
[Cu2+]=1.4×10-10 mol . L-1
说明稳定性 CuY2- > [Cu(en) 2]2+
二、配位平衡的移动
配位数：配位原子数对单齿配体：配位数 = 配位体的数目；对多齿配体：配位数 = 配位体的数目×齿数

配位平衡习题及答案

配合平衡习题及答案

一、判断题:

1、Cu (Ⅱ) 、Zn (Ⅱ) 、Cd (Ⅱ) 得易溶盐较多。( )

2、金属锌可以与过量得氨水反应生成氢气。( )

3、Zn 、Cd 、Hg 得金属活泼性分别比Cu 、Ag 、Au 强。.......... ( )

4、[ Cu (NH3 )4 ]2+ 得空间构型为正四面体,Cu2+ 以sp3 杂化轨道与NH3 形成配位键。、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、( )

5、Zn2+ 、Cd2+ 、Hg2+ 与EDTA 形成配位数为 4 得螯合物。( )

二、选择题:

1、下列物质在酸性溶液中可以将Mn2+氧化为MnO4得就是、、、、、、、、、、、、、、、、、( )。

(A) PbO; (B) Bi3+; (C) NaClO; (D) (NH4 )2 S2O8。

2、下列金属中,延展性最好得就是....................................................... ( )。

(A) 银; (B) 金; (C) 铜; (D) 锌。

3、下列反应中,配离子作氧化剂得就是......................................... ( )。

(A) [Cu (OH)4]2 与甲醛反应; (B)[ Fe (CN)6]4 与FeCl3 反应;

简明无机化学第二版答案

【篇一：《无机化学》习题解析和答案】

》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2002年8月第4版。

2、参考书

《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化

学教研室编，高等教育出版社，1992年5月第3版。

《无机化学》邵学俊等编，武汉大学出版社，2003年4月第2版。

《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994

年4月第3版。《无机化学例题与习题》徐家宁等编，高等教育出

版社，2000年7月第1版。《无机化学习题精解》竺际舜主编，

科学出版社，2001年9月第1版

《无机化学》电子教案

绪论（2学时）

第一章原子结构和元素周期系（8学时）

第二章分子结构（8学时）

第三章晶体结构（4学时）

第四章配合物（4学时）

第五章化学热力学基础（8学时）

第六章化学平衡常数（4学时）

第七章化学动力学基础（6学时）

第八章水溶液（4学时）

第九章酸碱平衡（6学时）

第十章沉淀溶解平衡（4学时）

第十一章电化学基础（8学时）

第十二章配位平衡（4学时）

第十三章氢和稀有气体（2学时）

第十四章卤素（6学时）

第十五章氧族元素（5学时）

第十六章氮、磷、砷（5学时）

第十七章碳、硅、硼（6学时）

第十八章非金属元素小结（4学时）

第十九章金属通论（2学时）

第二十章 s区元素（4学时）

第二十一章 p区金属（4学时）

第二十二章 ds区元素（6学时）

第二十三章 d区元素（一）第四周期d区元素（6学时）

第二十四章 d区元素（二）第五、六周期d区金属（4学时）

第二十五章核化学（2学时）

Chapter 12 配位平衡

k K 不稳 Ka
4
1 .9 7 1 0
24
《无机化学》-配位平衡
Sichuan Normal University
2. 配位平衡与沉淀溶解平衡
College of Chemistry & Materials Science
配合剂与沉淀剂争夺金属离子的能力, K稳越大或Ksp
越小，形成配合物的倾向越大。
9
1 0 0 % 1 .4 7 1 0 %
6
Hale Waihona Puke Baidu
可以看出：当加入过量配位剂时，配位平衡将向生成配合物的方向移动，配离子的解离度降低，不会生成AgCl沉淀。在现实中，常常通过加入过量的配位剂，来降低中心离子在溶液中的浓度。《无机化学》-配位平衡
Sichuan Normal University
已知 K
稳 [ Ag
( N H 3 )2
]
1.7 10
9
K sp ( A gC l ) 1.6 10
10
《无机化学》-配位平衡
Sichuan Normal University
解答：可以根据K
稳 [ Ag ( N H 3 )2 ]

的表达式来分别计算

College of Chemistry & Materials Science

配位平衡2010-12-22

(四) 计算金属和配位个体所组成的电对的
标准电极电势
当金属离子与配体形成配位个体后，电对的电极电势减小。金属和金属离子所形成的配位个体组成的电对的标准电极电势，可以利用金属离子所形成的配位个体的标准稳定常数进行计算。
例9-6 已知298.15 K 时， E (Ag / Ag) = 0.7991V , Ks {[Ag(NH3 )2 ]+} = 1.67×107 。计算电对[Ag(NH3) 2]+ /Ag 的标准电极电势。解：电对 [Ag(NH3) 2]+ /Ag 的电极反应式为：
[Cu(NH 3 ) 4 ]2+ Cu 2+ +4NH 3
其标准平衡常数表达式为：
Kis [Cu(NH3)4 ]
{
2+
}=
[ceq (Cu2+ )/ c ]⋅ [ceq (NH3)/ c ]4 ceq [Cu(NH3)4 ]
{
2+
}/ c
Kis 越大，平衡时中心原子和配体的浓度越大，
配位个体越易离解，其稳定性就越低。同一配位个体的标准稳定常数与标准不稳定常数之间的关系是：
1 2 = = 3.3 ×10 7 −10 1.67 ×10 ×1.8 ×10
该反应的反应商为： c(NH 3 ) 2 [ ] (2.0) 2 c J= = + － c{[Ag(NH3 ) 2 ] } c(Cl ) 0.10 × 0.0010 × c c = 4.0 × 104 由于 J > K ，上述反应不能正向进行，因此没有 AgCl 沉淀生成。

配合物结构和配位平衡

乙二胺（en）
H2
N
••
CH2
CH2
N
••
H2
乙二酸根（草酸根）
C
2
O
2 4
O O 2– CC
OO
••
••
乙二胺四乙酸根 EDTA（Y4－）
••
O OC H2C
• • 4–
CH2 CO O
•• ••
N CH2 CH2 N
O OC H2C
••
CH2 CO O
••
配位数：配位原子的个数单基配体：形成体的配位数等于配位体的数目；多基配体：形成体的配位数等于配位体的数目与基数的乘积。
(NH4)3[P(Mo3O10)]6H2O。
§ 12.4 配位反应与配位平衡
12.4.1 配合物的解离常数和稳定常数
*12.4.2 配体取代反应和电子转移反应
*12.4.3 配合物稳定性
12.4.1 配合物的解离常数和稳定常数
配合物的解离反应是分步进行的，每步均有其解离常数。例如：
[Ag(NH3)2 ] (aq) [Ag(NH3)] (aq) NH3(aq) Kd1
成环状结构的配合物。如[Cu(en)2]2+ , CaY2－。多核配合物：含两个或两个以上的中心离
子。如[(H2O)4Fe(OH)2Fe(H2O)4]4+。羰合物：CO为配体。如Fe(CO)5，Ni(CO)4。烯烃配合物：配体是不饱和烃。如：

第12章配位化合物与配位平衡

sp3d2
6
d2sp3
三角双锥正八面体
典型配合物
[Ni(CN)4] 2– [Cu(NH3)4]2+
[Fe(CO)5] [CuCl5]3–
[Mn (H2O)6]2+ [Co (NH3)6]3+
(2) 判断配合物的磁性据杂化轨道类型
配合物中的单电子数
配合物的磁性
磁矩与单电子数的关系： μ n(n 2)
正八面体形
实例 [Hg(NH3)2]2+
[CuCl3]2[Ni(NH3)4]2+ [Ni(CN)4]2-
[Fe(CO)5] [CoF6]3[Co(CN)6]3-
3. 价键理论的应用
(1) 据中心离子（或原子）的杂化轨道类型判断配合物的空间构型
配位数不同
配位数相同
中心离子杂化类型不同中心离子或配体不同，使中心离子的杂化类型不同
如[Ni(NH3)4]2+ sp3 正四面体形
4p 4s
sp3杂化
3d
sp3杂化
ຫໍສະໝຸດ Baidu
3d
NH3
3d
sp3
[Ni(NH3)4]2+
[Ni(CN)4]2Ni2+: 3d8
3d
dsp2 正方形
4p 4s
归并重排
3d
dsp2杂化

离子溶液中的配位平衡知识点总结

离子溶液中的配位平衡探讨了溶解物质和配体之间相互作用的平衡状态。以下是关键的知识点总结：

配合物的定义

配合物是由中心金属离子和配体形成的分子或离子实体。配合物中心金属离子通常是2价或3价离子，而配体则是具有多个电子对给体位点（小环境），可以与中心离子形成配位键。

配位键的稳定性

配位键的稳定性是由配合物中心离子的电子亲和力和配体中与金属离子结合的群的性质决定的。

配位键的强度

配位键的强度基于金属中心的电荷和配体中氧化还原态的大小来决定。通常，氧化态更高的配体形成的配位键较强。

配合物的颜色

配合物的颜色是由电子在氧化还原反应中的跃迁引起的。这些跃迁通常在可见光区域内发生，所以配合物呈现出特定的颜色。

配位化学的应用

配位化学在有机合成、生物医学、无机材料学和环境科学等领域具有广泛的应用。在这些领域中，人们可以通过控制配位键的强度来实现一些特殊化学反应。

通过了解这些关键知识点，我们可以更好地理解离子溶液中的配位平衡，进一步探索配位化学的应用和发展。

第四章和第十二章配位化合物-S

配位化合物
§4.1 配位化合物的基本概念
如NH3、H2O和Cl-、Br-、I-、CN-等
配位原子：在配位体中直接与
中心原子结合的原子。配合物中含有π键的烯烃、炔烃、芳香烃等分子也可作为配体。
按照配位原子种类的不同，可把配体分为以下几种
第四章
配位化合物
§4.1 配位化合物的基本概念
含氮配体如NH3 、NO(亚硝基)、NO2-(硝基)等。含氧配体如H2O、OH- (羟基) 、 CO32-、ONO-(亚硝酸根) 等。含碳配体如 CN-、 CO(羰基) 等。含硫配体如S²-、SCN-(硫氰酸根) 等。含磷配体如 PH3 (膦) 、 PX3等。卤素配体如 F-、Cl-、 Br-、I-等。
3. 特征
从溶液中析出配合物时，配离子常与带有相反电荷的其他离子结合成盐，这类盐称为配盐。
K3 [Fe ( C N )6 ]
中心体配位数配体配位原子
4. 复盐与配合物
其晶体中和水溶液中都有配离子存在，称为配合物。 KAl（SO4）2·12H2O是否为配合物,如何证明？
第四章
配位化合物
§4.1 配位化合物的基本概念
3 对映异构体 Some chiral objects in our life
第四章
配位化合物
§4.2 配合物的异构现象和立体异构