实验五配合物的生成和性质
5第五章 配位化合物
医学化学
加入 酒精 过滤
+ 把纯净的深蓝色 的硫酸四氨合铜 晶体溶于水,分 成三分,进行如 下实验:
CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4
深蓝色晶体
(1)用pH试纸测定酸碱度:pH=7 , 说明没有明显NH3
(2)加入稀NaOH时无沉淀生成,说 明无简单Cu2+离子 (3)加入BaCl2+HNO3溶液有沉淀生 成,示有SO42-离子 由以上实验事实可以推知,在铜氨溶液中,无简单Cu2+离子, 有简单SO42-离子,无大量NH3,根据进一步的实验(元素含量 分析)可以得出铜氨晶体的组成为[Cu(NH3)4]SO4 配合物可看成是一类由简单化合物反应生成的复杂化合物。
2 C2 O 4
CH2
•• O
C C O O
CH2
•• O
N H2
● 六齿配体:乙二胺四乙酸根 EDTA(Y4-)
[
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4. 配位数
配位个体中直接与中心原子以配位键结合的配位 原子的数目称为中心原子的配位数。如果配体均 为单齿配体,则配体的数目与中心原子的配位数 相等。 如果配体中有多齿配体,则中心原子的配 位数与配体的数目不相等。
医学化学
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配合物的生成和性质实验报告 大一
配合物的生成和性质实验报告
一、实验目的
1、了解几种不同类型的配合物的生成,比较配合物与简单化合物和复盐的区别。
2、了解影响配合平衡移动的因素。
3、了解螯和物的形成条件。
4、熟悉过滤和试管的使用等基本操作。
二、实验原理
由中心离子(或原子)和一定数目的中性分子或阴离子通过形成配位共价键相结合而成的复杂结构单元称配合单元,凡是由配合单元组成的化合物称配位化合物。在配合物中,中心离子已体现不出其游离存在时的性质。而在简单化合物或复盐的溶液中,各种离子都能体现出游离离子的性质。由此,可以区分出有否配合物存在。
配合物在水溶液中存在有配合平衡:
M n+ + aL-→Ml a n-a
配合物的稳定性可用平衡常数KΘ稳来衡量。根据化学平衡的知识可知,增加配体或金属离子浓度有利于配合物的形成,而降低配体或金属离子浓度有利于配合物的解离。因此,弱酸或弱碱作为配体时,溶液酸碱性的改变会导致配合物的解离。若有沉淀剂能与中心离子形成沉淀反应,则会减少中心离子的浓度,使配合平衡朝解离的方向移动,最终导致配合物的解离。若另加入一种配体,能与中心离子形成
稳定性较好的配合物,则又可能使沉淀溶解。总之,配合平衡与沉淀平衡的关系是朝着生成更难解离或更难溶解的物质的方向移动。
中心离子与配体结合形成配合物后,由于中心离子的浓度发生了改变,因此电极电势数值也改变,从而改变了中心离子的氧化还原能力。
中心离子与多基配体反应可生成具有环状结构的稳定性很好的螯和物。很多金属螯和物具有特征颜色,且难溶于水而易溶于有机溶剂。有些特征反应长用来作为金属例子的鉴定反应。
配合物的生成和性质实验报告大一
配合物的⽣成和性质实验报告⼤⼀
配合物的⽣成和性质实验报告⼤⼀
⼀、实验⽬的:
1、了解有关配合物的⽣成与性质。
2、熟悉不稳定常数和稳定常数的意义。
3、了解利⽤配合物的掩蔽效应鉴别离⼦的⽅法。
⼆、实验原理:
中⼼原⼦或离⼦与⼀定数⽬的中性分⼦或阴离⼦以配位键结合形成配位个体。配位个体处于配合物的内界。若带有电荷就称为配离⼦,带正电荷称为配阳离⼦,带负电荷称为配阴离⼦。配离⼦与带有相同数⽬的相反电荷的离⼦(外界)组成配位化合物,简称配合物。
简单⾦属离⼦在形成配离⼦后,其颜⾊,酸碱性,溶解性及氧化还原性等往往和原物质有很⼤的差别。配离⼦之间也可转化,⼀种配离⼦转化为另⼀种稳定的配离⼦。
具有环状结构的配合物称为螯合物,螯合物的稳定性更⼤,且具有特征颜⾊。利⽤此类鳌合物的形成作为某些⾦属离⼦的特征反应⽽定性、定量地检验⾦属离⼦的存在。
仪器与试剂:
H2SO4 (2mol.L-1)
三、实验内容:
1.配合物的⽣成
(1) CuSO4 溶液中滴加NH3 H2O,先产⽣蓝⾊沉淀,继续滴加,蓝⾊沉淀溶解得⼀深蓝⾊溶液:
Cu2+ + SO42- + 2NH3 =2NH4++Cu2(OH)2SO4↓
Cu2(OH)2SO4 + 8NH3 = 2[Cu(NH3)4]2++ SO42-+2OH- 深蓝⾊溶液[Cu(NH3)4]2+分为四份:
A:加碱:产⽣蓝⾊沉淀
[Cu(NH3)4]2+ +2OH- = 4NH3 + Cu(OH)2↓
再加酸:蓝⾊沉淀溶解
Cu(OH)2+4H+ = Cu2+ +4H2O
B:滴加BaCl2:产⽣⽩⾊沉淀
无机化学实验报告
无机化学实验报告(二)引言概述:
在本次实验中,我们将探究一些基础的无机化学实验,包括盐类反应、氧化还原反应、酸碱滴定等内容。通过实验的进行,我们将深入理解和掌握无机化学实验的基本原理和实验技巧。
正文内容:
一、盐类反应
1. 盐的定义及特性
- 盐的定义:盐是由阳离子和阴离子组成的化合物。
- 盐的特性:盐具有晶体结构、熔点高、易溶于水等特性。
2. 盐的化学反应
- 酸碱反应:当酸与碱反应时,产生盐和水。
- 氧化还原反应:某些金属与非金属元素发生化学反应,生成盐。
- 沉淀反应:通过两种溶液反应生成难溶沉淀物。
二、氧化还原反应
1. 氧化还原反应的基本概念
- 氧化:物质失去电子。
- 还原:物质获得电子。
2. 氧化还原反应的判别方法
- 电子转移:观察反应中是否有电子转移。
- 氧化数变化:观察氧化物和还原物的氧化数变化。
3. 氧化还原反应的应用
- 电池:利用氧化还原反应产生电能。
- 腐蚀:金属在环境中发生氧化还原反应,造成金属腐蚀。- 防腐剂:利用氧化还原反应防止物质的腐蚀。
三、酸碱滴定
1. 酸碱滴定的原理
- 酸碱滴定根据酸碱中和反应进行。
- 滴定指示剂的选择是酸碱滴定的关键。
2. 酸碱滴定的操作步骤
- 准备滴定溶液及标准溶液。
- 滴定操作过程中的注意事项。
3. 酸碱滴定的应用
- 测定酸和碱的浓度。
- 酸碱滴定在药物分析中的应用。
- 酸碱滴定在食品加工中的应用。
四、离子溶液的性质
1. 强电解质和弱电解质
- 强电解质在水中完全离解,产生多少溶液中就有多少离子。
- 弱电解质在水中只部分离解。
2. 离子溶液的电导性
配合物的性质
配合物的性质
一、 目的要求
1.了解配离子的形成及简单离子的区别。
2.从配离子离解平衡的移动,进一步了解不稳定常数和稳定常数的意义。
二、 实验原理
1.配合物和配离子的形成
由一个简单的正离子与一个或多个其它中性分子或负离子结合而形成的复杂离子叫做配离子。带有正电荷的配离子叫做正配离子,带有负电荷的配离子叫做负配离子,含有配离子的化合物叫做配位化合物,简称配合物。
2.配离子配合—离解平衡
配离子在水溶液中存在配合和离解,例如[Cu(NH 3)4]2+在水溶液中存在:
Cu 2++4 NH 3→←
[Cu(NH 3)4]2+ []
)()()(342243f NH c Cu c NH Cu c K ++=θ []
++==243342f NH Cu c NH c Cu c K )()()(K 1θθ不稳 配离子在水溶液中或多或少地离解成简单离子,K f θ越大,配离子越稳定,离解的趋势越小。在配离子溶液中加入某种沉淀剂或某种能与中心离子配合形成稳定的配离子的配位剂时,配位平衡将发生移动,生成沉淀或更稳定的配离子。
3.螯合物
螯合物是中心离子与配位体形成环状结构的配合物。很多金属离子的螯合物具有特的颜色,并且难溶于水,易溶于有机溶剂,因此常用于实验化学中鉴定金属离子,如Ni 2+ 离子的鉴定反应就是利用Ni 2+
离子与丁二酮肟在弱碱性条件下反应,生成玫瑰红色螯合物。 H
↚ ↖
O O
| |
CH 3-C=N -OH CH 3-C=N ↘ ↙N=C -CH 3
Ni 2+ +2 | +2NH 3·H 2O →← | Ni | ↓+2NH 4++2H 2O CH 3-C=N -OH CH 3-C=N ↗ ↖N=C -CH 3
实验十一-配合物的生成、性质与应用
实验十一-配合物的生成、性质与应用
一、实验目的
1.了解配合物的形成原理及其相关理论知识;
2.掌握配合物的生成、性质和应用;
3.学会使用一些化学实验技术,如分离、纯化、结晶等。
二、实验原理
1. 配合物的定义
配合物是由阳离子、阴离子或分子中心离子(配体)和周围的一个或多个配位
体(也称配体)组成的化学物质。配位体是一种能够向中心离子提供一个或多个共价键(配位键)的化合物或离子。一般情况下,配位体都是较小的分子,如水分子、氨分子和氯离子等。
2. 配合物的形成原理
配合物的形成受到多种因素的影响,主要有以下三方面:
1.配位体的性质:配位体通常具有一个或多个孤对电子,可以与中心离
子形成配位键。
2.中心离子的性质:中心离子通常具有空的d轨道或f轨道,可以接受
来自配位体的电子形成配位键。
3.形成的稳定性:配合物的稳定性取决于配位键的强度、离子的电荷、
配位体空间位阻等因素。
3. 配合物的性质
配合物具有以下一些特征:
1.配合物中心离子的化学性质发生变化。
2.配位体对中心离子的性质有重要影响。
3.配合物常呈现出较强的带电性。
4.配合物的化学性质受配位键性质、离子作用力等因素的影响。
4. 配合物的应用
配合物具有广泛的应用,包括:
1.工业上用于制造农药、颜料、化学催化剂等。
2.医学上用于治疗疾病,如铁离子配合物用于治疗缺铁性贫血等。
3.生物学上用于研究生物大分子结构和作用机制。
三、实验步骤
1. 实验材料和仪器
FeCl3·6H2O、KSCN、NaClO、稀盐酸、热水、恒温加热器、移液管、pH试纸、试管等。
2. 实验步骤
配合物的性质
K稳表示配离子的稳定程度,它的值越大,则表示配合物的稳
定性越高、离解程度越小。反之,则配合物的稳定性越低、离
解程度越大。K稳倒数为K不稳。
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3、螯合物
定义:由中心离子和多齿配体组成的环状配合物 特点:难溶于水而易溶于有机溶剂,
常具有特征颜色, 可用于检验金属离子。
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配合物的性质
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主要内容
一
实验目的
二
实验原理
三
实验仪器与试剂
四
实验内容
五
思考题
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一、实验目的
1、了解配位化合物的组成、生产和离解; 2、了解螯合物的形成和特性; 3、加深对配位化合物离解平和及其平衡移动的离解。
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二、实验原理
1、配位化合物(配合物) 配离子(分子):由中心离子(或原子)与一定数目的离 子(或中性分子)以配位键结合成的复杂化学质点 正配离子:带有正电荷的配离子 负配离子:带有负电荷的配离子 配位化合物(配合物):含有配离子的化合物
五或六元环结构更增强了稳定性。
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第五章 配合物的合成
[Ru(NH3)5(N2)]2+ + H2O (双氮配合物)
2. 非水溶剂中的取代反应
制备某些高价金属配合物以及有机金属化合物时,需要 避免水的存在,故不能在水溶液中进行,甚至不能使用含 结晶水的金属盐。 使用非水溶剂的原因:
1.防止某些金属离子(如Fe3+、Al3+、Ti4+等)水解;
§5-1 概述
• 制备方法分类(特点) 根据配位数和氧化态的变化,可将合成方法分为:
加成反应:中心原子的配位数增加,氧化态不变;
取代反应:中心原子的配位数不变,氧化态不变;
热分解反应:中心原子的配位数减小;氧化态不变;
氧化还原反应:中心原子的氧化态改变;
氧化加成反应:中心原子的氧化态和配位数都改变。
二茂铁的合成
二茂铁(Fe(C5H5)2, ferrocene, Fc) 是一个典型的
金属有机化合物 夹心型结构
G Wilkinson和Woodward在1952年确定了它的
结构 促进了化学键理论的发展,扩大了配合物的研
Fe
究领域
可以作为汽油的抗震剂,紫外线的吸收剂,火 箭燃料的添加剂等。 二茂铁的合成方法很多,一般都是用氯化亚铁
例如配合物[Ni(phen)2(H2O)2]Br2 可以由含2当量的phen和1当量的NiBr2的反应混
配合物的生成和性质 实验报告
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实验7. 配合物的生成和性质
一、 实验目的
1. 加深理解配合物的组成和稳定性,了解配合物形成时的特性。
2. 初步学习利用配位溶解的方法分离常见混合阳离子。
3. 学习电动离心机的使用和固-液分离操作。
二、 实验原理
配位化合物与配位平衡
配位化合物的内、外层之间是靠离子键结合的,在水中是完全解离。而配位个体在水中是部分的、分步的解离,因此就存在解离平衡。
配合物的标准平衡常数
f K ,也被称为稳定平衡常数。 f K 越大,表明配合物越稳定。
形成配合物时,常伴有溶液颜色、酸碱性、难溶电解质溶解度、中心离子氧化还原性的改变等特征。
利用配位溶解可以分离溶液中的某些离子。
三、实验内容
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3
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四、 注意事项
1.使用离心机时要注意安全。
2.及时记录实验过程中配合物的特征颜色。
3.节约药品,废液倒入废液缸。
五、思考题
1. 请应用“配合物的结构和性质”一章中的知识并结合实验现象,阐述实验CuSO4+NH3·H2O(过量);溶液分为2份,分别+2 mol·L-1 NaOH / 0.1mol·L-1 BaCl2的本质。
2. 如何正确使用电动离心机?
六、实验体会和建议
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实验五配合物的生成和性质
实验五 配合物的生成和性质
一、实验目的
1、了解有关配合物的生成,配离子及简单离子的区别。
2、比较配离子的稳定性,了解配位平衡与沉淀反应、氧化还原反应以及溶液酸度的关系。
二、预习提问
1、 试指出硫酸铁铵和铁氰化钾哪个物质是配合物?
答:铁氰化钾是配合物。
2、 Cu 2+与[Cu (NH 3)4]2+比,谁的氧化能力较强?为什么?
答:Cu 2+的氧化能力较强。因为φCu2+/Cu >φ[Cu (NH3)4]2+/Cu
3、 配合物与复盐的主要区别是什么?如何判断某化合物是配合物?
答:复盐是由两种或两种以上的同种晶型的简单盐类所组成的化合物,在其晶体中(或水溶液中)均只有简单的离子存在。而配合物晶体中存在复杂的配位离子或配位分子,这些配位离子或配位分子或离子很稳定,能以独立的整体存在,根据晶体中(或水溶液中)是否含有复杂的配位离子或分子来判断某化合物是不是配合物。
三、实验原理
由一个简单的正离子和几个中性分子或其它离子结合而成的复杂离子叫配离子,含有配离子的化合物叫配合物。配离子在溶液中也能或多或少地离解成简单离子或分子。例如:
[Cu(NH 3)4]2+配离子在溶液中存在下列离解平衡:
32243NH 4Cu ])NH (Cu [+⇔++
)])(([)()(243342++⋅=NH Cu C NH C Cu C K d 不稳定常数K d 表示该离子离解成简单离子趋势的大小。
配离子的离解平衡也是一种化学平衡。能向着生成更难离解或更难溶解的物质的方向进行,例如,在[Fe(SCN)]2+溶解中加入F -离子,则反应向着生成稳定常数更大的[FeF 6]3- 配离子方向进行。
第五章配合物的反应
690
从这四个反应的t1/2数据说明,这四种配离子的 电荷从-2变到+1,其水解速率变化不大,这只能用 缔合机理解释,而用离解机理是行不通的。因为若 通过离解机理,先要解离出一个Cl-,随着负电荷 从上到下减小,会越来越困难。但水分子的缔合是 随配离子所带电荷从上到下越来越容易,所以用 SN2机理解释较为恰当。
进入基团对Pt(Ⅱ)配合物的亲核强度顺序(亦即速 率常数ky的顺序)为:
F-~H2O~OH-<Cl-<Br -~NH3~烯烃<C6H5NH2<py <NO2-<N3-<I-~SCN-~R3P 这个顺序对于许多配合物具有惊人的一致性。
(2)离去基团的影响
离去基团的性质也对取代反应的速率有影响。例如:
有关配合物反应的类型很多,本章主要介绍配合 物的取代反应和氧化还原反应的动力学特性。
5-1 配合物的取代反应
一、取代反应中几个名词的说明 二、平面正方形的取代反应 三、八面体的取代反应
一、取代反应中几个名词的说明
1.活化配合物和中间配合物
过渡状态理论认为,反应物与一个设想的所谓活 化配合物之间达到平衡,而这一活化配合物在整个 反应中以同样的反应速率常数(k)分解成产物。形 成活化配合物所需要的总能量是活化能,从反应物 到产物所经过的能量最高点称过渡态。
Pr3 P
*NHEt2
配合物的形成和应用教案(学案)
配合物的形成和应用
[学习目标]
1.理解配合物的概念、组成;
2.掌握常见配合物的空间构型及其成因;
3.掌握配合物的性质特点及应用。
[学习重、难点]配合物的空间构型、配合物的应用
[课时安排]3课时
[学习过程]
[活动及探究]:
实验1:向试管中加入2mL5%的硫酸铜溶液,再逐滴加入浓氨水,振荡,观察。
现象:
原理:(用离子方程式表示)
实验2:取5%的氯化铜、硝酸铜进行如上实验,观察现象并分析原理。
[交流讨论] Cu2+及4 个NH3分子是如何结合生成[Cu(NH3)4]2+的?
⑴ 用结构式表示出NH3及H+反应生成NH4+的过程:
⑵ 试写出[Cu(NH3)4]2+的结构式:
一、配位键、配合物:
1、配位键:配位键是一种特殊的共价键。成键的两个原子间的共用电子对是由一个原子单独提供的。
2、形成条件:形成配位键的条件是其中一个原子有孤电子对,另一个原子有接受孤电子对的“空轨道”。配位键用A→B表示,A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对的原子。
3、配合物:通常把金属离子或原子(称为中心原子)及某些分子或离子(称为配位体)以配位键结合形成的化合物称为配合物。
4、常见配位键的形成过程
(1) NH4+ 、H3O+中配位键的形成
注意:结构式中“→”表示配位键及其共用电子对的提供方式。
(2)配离子[Ag(NH3)2]+中配位键的形成
在[Ag(NH3)2]+里,NH3分子中的氮原子给出孤电子对,Ag+接受电子对,以配位键形成了[Ag(NH3)2]+:[ H3N→Ag←NH3] +
(3)配离子[Cu(NH3)4]2+的形成
配位化合物的生成和性质
2、铁的一些重要配合物 备四组(每组两支)试管,在每组试管中各加入 数滴0.1mol·L-1 FeSO4溶液和0.1mol·L-1 FeCl3溶液, 按下表分别加入适量试液,对比观察并记录现象, 作简要解释
四、实验步骤
3、配合物与简单化合物和复盐的区别
(1)取三支试管,分别加入0.1mol·L-1 K3[Fe(CN)6]、NH4Fe(SO4)2 取三支试管,分别加入 取三支试管 、 溶液各10滴 再向每支试管加入0.1mol·L-1KSCN 2滴。 和FeCl3溶液各 滴,再向每支试管加入 滴 观察溶液颜色变化,写出方程式并简要解释。 观察溶液颜色变化,写出方程式并简要解释。 (2)取0.1mol·L-1NH4Fe(SO4)2溶液10滴置于一试管中,加入2滴 取 溶液 滴置于一试管中,加入 滴 滴置于一试管中 0.1mol·L-1BaCl2溶液,观察现象,写出反应方程式。另取 溶液,观察现象,写出反应方程式。 NH4Fe(SO4)2溶液 溶液1mL置于直径为 置于直径为8cm的表面皿内,再加入 的表面皿内, 置于直径为 的表面皿内 6mol·L-1NaOH溶液 溶液2mL,迅速用一个内表面贴有润湿红色石蕊 溶液 , 试纸、直径为5cm的表面皿盖上,置于水浴上加热 此法称为 的表面皿盖上, 试纸、直径为 的表面皿盖上 置于水浴上加热(此法称为 “气室法”,主要用于检验溶液中的NH4+)。观察现象并解释 气室法” 主要用于检验溶液中的 。 之。
必做实验提升(五) 简单配合物的形成与制备
(1) 光 谱 证 实 单 质 铝 与 强 碱 性 溶 液 反 应 有 [Al(OH)4] - 生 成 , 则 [Al(OH)4] - 中 存 在 ___a_c_d___(填字母)。
a.共价键
b.非极性键
c.配位键
d.σ键
e.π键
光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,该过程可看作铝原子和三 个OH-结合形成Al(OH)3,其中O与H之间形成的键为极性共价键,Al(OH)3溶解 在强碱性溶液中,和OH-结合形成[Al(OH)4]-,二者间的作用力是铝原子的空 轨道和OH-的孤电子对形成的配位键;该配位键属于σ键,所以[Al(OH)4]-中也 形成了σ键。
应用
跟踪训练
123456789
配位化合物中不一定只含有配位键,可能含有共价键,如[Cu(H2O)4]SO4,B项 错误; 配离子中心原子或离子提供空轨道,配体提供孤电子对,所以[Cu(H2O)6]2+中 的Cu2+提供空轨道,H2O中的O原子提供孤电子对,两者结合形成配位键,C项 正确; 配合物的应用:①生命体中,许多酶与金属离子的配合物有关;②科学研究和 生产实践:进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的, D项正确。
跟踪训练
123456789
硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继 续反应生成络合物而使溶液澄清,所以溶液中铜离子浓度减小,故A项错误; 溶液呈天蓝色是因为存在[Cu(H2O)4]2+,[Cu(H2O)4]2+形成4个配位键,具有对称 的空间结构,为平面正方形,故B项错误; 通 过 题 意 分 析 可 知 , 深 蓝 色 的 配 离 子 为 [Cu(NH3)4]2 + , 说 明 [Cu(NH3)4]2 + 比 [Cu(H2O)4]2+稳定,故C项正确; 乙醇极性小于水,络合物在乙醇中溶解度较小,若向反应后的溶液加入乙醇, 将会有[Cu(NH3)4]SO4晶体析出而不是[Cu(H2O)4]SO4,故D项错误。
高二化学配合物是如何形成的(201911)
H2O
1.定义
配合物: 由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的 中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物 简称配合物。
例如:
[FeF6 ]3-
Fe(SCN)3
[Fe(CN)6]3-
[Cu(NH3)4]2+ [AlF6]3-
[Ag(NH3)2]+
2、配合物的组成
从溶液中析出配合物时,配离子经常与带有相反
电荷的其他离子结合成盐,这类盐称为配盐。配盐
的组成可以划分为内界和外界。配离子属于内界,
配离子以外的其他离子属于外界。内、外界之间以
离子键结合。外界离子所带电荷总数等于配离子的
பைடு நூலகம்
电荷数。
内界 外界
[ Zn (NH3 )4 ]SO4
中 配配 心 位位 体 体数
中心体:通常是金属元素(离子和原子),少数是非金属元
专题4:分子空间结构与物质性质
第二单元 配合物是如何形成的
活动与探究
【实验1】 取5ml饱和硫酸铜溶液于试管中,向其中逐 滴滴入浓氨水,振荡,观察实验现象。
氢氧化铜与足量氨水反应后溶 解是因为生成了[Cu(NH3) 4]2+ ,
NH3
2+
其结构简式为:
H3N Cu NH3
NH3 试写出实验中发生的两个反应的离子方程式?
结论:上述实验中呈天蓝色的物质叫做四水合铜离 子,可表示为[Cu(H2O) 4]2+。在四水合铜离子中,铜 离子与水分子之间的化学键是由水分子中的O原子提 供孤对电子对给予铜离子(铜离子提供空轨道), 铜离子接受水分子的孤对电子形成的,这类“电子 对给予—接受键”被称为配位键。
配合物是如何形成
[Cu(NH3)4] SO4
中心离子 配位体 配位数 外界离子
内界
外界
配合物
NH3中的N为配位整原理pp子t
分析下列配合物的组成
[Ag(NH3)2]OH [Co(NH3)6]Cl3 K4[Fe(CN)6] K[Pt(NH3)Cl3] [Co(NH3)5Cl]( NO3)2 [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
在植物生长中起光合作用的叶绿素,是一 种含镁的配合物;人和动物血液中起着输送 氧作用的血红素,是一种含有亚铁的配合物; 维生素B12是一种含钴的配合物;人体内各 种酶(生物催化剂)的分子几乎都含有以配 合状态存在的金属元素。化工生产、污水处 理、汽车尾气处理、模拟生物固氮都需要一 些特殊性能的配合物作催化剂。
整理ppt
关于杂化轨道的注意点
(1)只有能量相近的轨道才能相互杂化。 (2)形成的杂化轨道数目等于参加杂化的 原子轨道数目。 (3)杂化轨道成键能力大于原来的原子轨 道。因为杂化轨道的形状变成一头大一头小 了,用大的一头与其他原子的轨道重叠,重 叠部分显然会增大。
整理ppt
配合物的结构和性质
[Ag(NH3)2]+的成键情况 Ag+空的5s轨道和5p轨道形成sp杂化轨
6
Co3+ 6
Au3+ 4
二、配合物的组成
(2) 中心原子、配位体、配位数
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实验五 配合物的生成和性质
一、实验目的
1、了解有关配合物的生成,配离子及简单离子的区别。
2、比较配离子的稳定性,了解配位平衡与沉淀反应、氧化还原反应以及溶液酸度的关系。
二、预习提问
1、 试指出硫酸铁铵和铁氰化钾哪个物质是配合物?
答:铁氰化钾是配合物。
2、 Cu 2+与[Cu (NH 3)4]2+比,谁的氧化能力较强?为什么?
答:Cu 2+的氧化能力较强。因为φCu2+/Cu >φ[Cu (NH3)4]2+/Cu
3、 配合物与复盐的主要区别是什么?如何判断某化合物是配合物?
答:复盐是由两种或两种以上的同种晶型的简单盐类所组成的化合物,在其晶体中(或水溶液中)均只有简单的离子存在。而配合物晶体中存在复杂的配位离子或配位分子,这些配位离子或配位分子或离子很稳定,能以独立的整体存在,根据晶体中(或水溶液中)是否含有复杂的配位离子或分子来判断某化合物是不是配合物。
三、实验原理
由一个简单的正离子和几个中性分子或其它离子结合而成的复杂离子叫配离子,含有配离子的化合物叫配合物。配离子在溶液中也能或多或少地离解成简单离子或分子。例如:
[Cu(NH 3)4]2+配离子在溶液中存在下列离解平衡:
32243NH 4Cu ])NH (Cu [+⇔++
)])(([)()(243342++⋅=NH Cu C NH C Cu C K d 不稳定常数K d 表示该离子离解成简单离子趋势的大小。
配离子的离解平衡也是一种化学平衡。能向着生成更难离解或更难溶解的物质的方向进行,例如,在[Fe(SCN)]2+溶解中加入F -离子,则反应向着生成稳定常数更大的[FeF 6]3- 配离子方向进行。
螯合物是中心离子与多基配位形成的具有环状结构的配合物。很多金属的螯合物都具有特征的颜色,并且很难溶于水而易溶于有机溶剂。例如,丁二肟在弱碱性条件下与Ni 2+生成鲜红色难溶于水的螯合物,这一反应可作检验Ni 2+的特征反应。
四、仪器及试剂
1、 仪器
试管、滴定管
2、 试剂
HgCl 2(0.1mol ·L -1)、KI(0.1 mol ·L -1)、NiSO 4(0.2 mol ·L -1)、BaCl 2(0.1mol ·L -1)、NaOH(0.1mol ·L -1)、1:1(NH 3·H 2O)、FeCl 3(0.1mol ·L -1)、KSCN(0.1 mol ·L -1)、K 3[Fe(CN)6](0.1 mol ·L -1)、AgNO 3(0.1mol ·L -1)、NaCl(0.1 mol ·L -1)、CCl 4、FeCl 3(0.5 mol ·L -1)、NH 4F(4 mol ·L -1)、
NaOH(2mol·L-1)、1:1H2SO4、HCl(浓)、NaF(0.1 mol·L-1)、CuSO4(0.1 mol·L-1)、K4P2O7(2 mol·L-1)、NiCl2(0.1 mol·L-1)、NH3·H2O(2 mol·L-1)、1%丁二肟、乙醚。
五、实验内容
1、配离子的生成与配合物的组成
(1)在试管中加入0.1 mol·L-1HgCl2溶液10滴(极毒!),再逐滴加入0.1 mol·L-1KI溶液,观察红色沉淀的生成。再继续加入KI溶液,观察沉淀的溶解。
反应式:HgCl2+2KI=HgI2↓+2KCl
HgI2+2KI=K2[HgI4]
(1)在2只试管中分别加入0.2 mol·L-1NiSO4溶液10滴,然后在这2只试管中分别加
入0.1 mol·L-1BaCl2溶液和0.1 mol·L-1NaOH溶液,
反应式:NiSO4+BaCl2= Ba SO4↓+NiCl2
NiSO4+2NaOH= Ni(OH)2↓+Na2SO4
在另一只试管中加入0.2 mol·L-1NiSO4溶液10滴,逐滴加入1:1NH3·H2O,边加边振荡,待生成的沉淀完全溶解后,再适当多加些氨水。然后将此溶液分成两份,分别加入0.1 mol·L-1BaCl2溶液和0.1 mol·L-1溶液。两支试管中均无现象。
反应式:NiSO4+2NH3∙H2O= (NH4)2 SO4+Ni(OH)2↓
Ni2++6NH3 = [Ni(NH3)6]2+
2、简单离子和配离子的区别
在试管中加入0.1 mol·L-1FeCl3溶液,加入少量KSCN溶液,溶液变红,
方程式为:Fe3++SCN—=[Fe(SCN)]2+
以0.1 mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液代替FeCl3溶液做同样实验,无任何现象,
方程式为:K3[Fe(CN)6]= 3K++Fe(CN)63—
3、配位平衡的移动
(1)配位平衡与沉淀反应:
在试管中加入0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,滴加0.1 mol·L-1NaCl溶液,观察现象;然后加入过量的氨水,观察现象,写出反应式,并解释之。
现象:有AgCl白色沉淀,加入NH3∙H2O后沉淀溶解。
反应式:Ag++Cl-= AgCl ↓
AgCl+2NH3= Ag(NH3)2++Cl—
(2)配位平衡与氧化还原反应:
在试管中加入0.5 mol·L-1FeCl3溶液,滴加0.1 mol·L-1KI溶液,然后加入CCl4,振荡后观察CCl4层颜色。解释现象,并写出有关反应式。
现象:CCl4层溶入碘后变红,2Fe3++2I—=2Fe2++I2
在另一支盛有0.5 mol·L-1FeCl3溶液的试管中,先逐滴加入4 mol·L-1NH4F溶液变为无色,再加入0.1 mol·L-1KI溶液和CCl4。振荡后,观察CCl4层的颜色,解释之,并写出有关的反应式。
现象:CCl4层为无色透明溶液,无碘生成。
反应式:Fe3++6F—=FeF63—