天大第4版无机化学-教学课件-08-3配合物在溶液的稳定性

第 8章 配位化合物 第8章 配位化合物 2+ 第8章 配位化合物 8.3 配合物在溶液的稳定性 2+ 13.32
8.3.1 配位平衡及其平衡常数 实际上
Cu + 4NH3
[Cu(NH3)4]
Kf =10
[Cu(NH3)4]2+在溶液中也是分步生成的 Cu2+ + NH3 [Cu(NH3)]2+ Kf(1)=104.31 [Cu(NH3)]2+ + NH3 [Cu(NH3)2]2+ Kf(2)=103.67 [Cu(NH3)2]2++NH3 [Cu(NH3)3]2+ Kf(3)=103.04
{c(Cu2+)/c }{c(NH3)/c }4 Kd = K不稳= {c[Cu(NH3)4]2+/c } {c[Cu(NH3)4]2+/c } Kf = K稳= {c(Cu2+)/c }{c(NH3)/c }4 -13.32 Kf 值越大 K =10 1 d Kf = 配离子越稳定 K =1013.32 Kd Kd值越小 f
向着生成更稳定的配离子方向进行
第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 + 例8 向[Ag(NH ) ] 溶液中加入Na S O , 判
断[Ag(NH3)2]+能否转化为[Ag(S2O3)2
2解：[Ag(NH3)2]++ 2S2O3
3 2
2 2
3 ]3-？
[Ag(S2O3)2]3 +2NH3
第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物
例6. 1.0 L 6.0molL-1氨水可溶解多少AgCl ?
解：设可溶解AgCl x mol AgCl(s) + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl 平衡浓度/(mol· L-1) 6.0-2x x x {c([Ag(NH3)2]+)· c(Cl-)}/{c }2 c(Ag+)/c K= 2 {c(NH3)/c } c(Ag+)/c =Kf · Ksp = 2.010-3 x2 -3 x=0.25 = 2.0 10 2 (6.0-2x) 1.0L 6.0 molL-1氨水可溶解 0.25 mol AgCl
第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物
例2. 将10.0mL、0.20mol· L-1 AgNO3溶液与 10.0mL、1.00mol· L-1NH3· H2O混合，计算 溶液中c(Ag+) 解： Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ 开始浓度/(mol· L-1) 0.10 0.50 0 平衡浓度/(mol· L-1) x 0.50-2×(0.10-x) 0.10-x
第 8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 8.3 配合物在溶液的稳定性
8.3.2 配离子稳定常数的应用
1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度 2. 判断配离子与沉淀之间的转化 3. 判断配离子之间的转化 例7. 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]-？
1.0×10–3 =2.09×1013 x(1.0)4 x = 4.8×10-17 c(Cu2+)=4.8×10-17mol· L-1
第 8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 8.3 配合物在溶液的稳定性
8.3.2 配离子稳定常数的应用
1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度 例1. c([Cu(NH3)4]2+) = 1.0×10–3 mol· L-1, c(NH3)=1.0mol· L-1, 计算溶液中c(Cu2+) 例2. 将10.0mL、0.20mol· L-1 AgNO3溶液与 10.0mL、1.00mol· L-1NH3· H2O混合，计算 溶液中c(Ag+)
8.3.2 配离子稳定常数的应用
1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度 例1. c([Cu(NH3)4]2+) = 1.0×10–3 mol· L-1, c(NH3)=1.0mol· L-1, 计算溶液中c(Cu2+)
第8章 配位化合物 第8章 2+ 配位化合物 第– 83 章 配位化合物 例1. c([Cu(NH ) ] ) = 1.0×10 mol· L-1,
8.3.2 配离子稳定常数的应用
1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度 2. 判断配离子与沉淀之间的转化 例3. 在1升[例1]溶液中加入0.0010mol NaOH。问有无Cu(OH)2沉淀生成？
第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物
例3. 在1升[例1]溶液中加入0.0010mol NaOH。问有无Cu(OH)2沉淀生成？
配离子部分解离
[Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4NH3
第 8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 8.3 配合物在溶液的稳定性
8.3.1 配位平衡及其平衡常数
2+ Cu2+ + 4NH [Cu(NH ) ] 3 4 3
解离 生成 2+ + 4NH 2+ [Cu(NH ) ] Cu 3 4 3 解离 生成
Kf {[Ag(S2O3)2]3-} 2.88×1013 6 K= = =2.57 × 10 Kf {[Ag(NH3)2]+} 1.12×107 而 [Ag(NH3)2]++2CN[Ag(CN)2]-+2NH3 Kf {[Ag(CN)2]-} 1.26×1021 14 K = = =1.12 × 10 Kf {[Ag(NH3)2]+} 1.12×107 配离子的稳定常数与转化完全程度的关系?
解：c(OH-)=0.0010mol· L-1 , c(Cu2+)= 4.8×10-17 mol· L-1 Ksp=2.2×10-20 J= c(Cu2+)· {c(OH-)}2/(c )3
= 4.8×10-17 ×{0.0010}2 = 4.8×10-23 < Ksp
无 Cu(OH)2沉淀生成
第 8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 8.3 配合物在溶液的稳定性
第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物
例4. 在1升[例1]溶液中，加入Na2S, 使 c(S2-)=0.0010mol· L-1。问有无CuS沉淀生成？
解：c(S2-)=0.0010mol· L-1 , c(Cu2+)= 4.8×10-17 mol· L-1 Ksp=6.3×10-36
[Cu(NH3)3]2++NH3 Kd(1)=10-2.3 [Cu(NH3)2]2++NH3 Kd(2)=10-3.04
[Cu(NH3)2]2+ [Cu(NH3)]2+ + NH3 Kd(3)=10-3.67 [Cu(NH3)]2+ Cu2+ + NH3 Kd(4)=10-4.31 Kd =Kd(1)· Kd(2)· Kd(3)· Kd(4) =10-2.3×10-3.04×10-3.67×10-4.31 =10-13.32
0.10-x = 1.12×107 x=9.9×10-8 x(0.30+2x)2 c(Ag+)=9.9×10-8mol· L-1
c([Ag(NH3)2]+)/c 7 Kf = =1.12 × 10 {c(Ag+)/c }{c(NH3)/c }2
第 8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 8.3 配合物在溶液的稳定性
第 8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 8.3 配合物在溶液的稳定性
8.3.2 配离子稳定常数的应用
1. 计算配合物溶液中有关的离子浓度 2. 判断配离子与沉淀之间的转化 3. 判断配离子之间的转化 4. 计算配离子的电极电势 例9 已知E (Au+/Au)=1.83V, Kf ([Au(CN)2]-) =1.99×1038, 计算E ([Au(CN)2]-/Au)
第 8章 配位化合物 第8章 配位化合物 8.3 配合物在溶液的稳定性 2+ 第8章 配位化合物 2+ -13.32
[Cu(NH3)4] Cu + 4NH3 Kd =10 8.3.1 配位平衡及其平衡常数 实际上 [Cu(NH3)4]2+在溶液中是分步解离的
[Cu(NH3)4]2+ [Cu(NH3)3]2+
J= c(Cu2+)· c(S2-)/(c )2=4.8×10-17×0.0010 = 4.8×10-20 > Ksp
有 CuS沉淀生成
第8章 配位化合物 第8章 配位化合物 第8章 配位化合物
例 5 计算在 1 升氨水中溶解 0.010mol AgCl, 所需NH3的浓度?
解： AgCl(s) + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl 平衡浓度/(mol· L-1) x 0.010-y 0.010 {c([Ag(NH3)2]+)· c(Cl-)}/{c }2 c(Ag+)/c K= 2 {c(NH3)/c } c(Ag+)/c =Kf · Ksp =1.121071.810-10 =2.010-3 (0.010-y)0.010 -3 x=0.22 = 2.0 10 2 x 所需c(NH3)=(0.22+0.02)mol· L-1=0.24 mol· L-1
无 机 化 学 第八章 配位化合物
第八章 配位化合物
第三节
配合物在溶液的稳定性