《化学与人生哲理》课件第7章 配位平衡与配位滴定

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
★配位化合物——团结就是力量,团队产生奇迹。
6.1 配位化合物的基本概念
一、配位化合物的定义
NH3H2O
Cu2+ + 4 NH3 [Cu(NH3)4]2+ 简单化合物 加合 分子化合物(配合物)
★ 配位化合物——团结就是力量,团队产生奇迹
例: 3NaF + AlF3 Na3[AlF6]
六氟合铝(III)酸钠 冰晶石
CH2
O
OC
O
CH2 O
C
O
➢ EDTA的溶解度
水中溶解度小,难溶于酸和有机溶剂; 易溶于NaOH或NH3溶液—— Na2H2Y•2H2O
型体 H4Y Na2H2Y
溶解度 (22 ºC) 0.2 g / L
111 g / L, 0.3 mol /L
六元酸 酸性(离解平衡) 配位性质
溶解度
双极离子
➢EDTA的离解平衡
✓ 水溶液中七种存在型体
✓ 各型体浓度取决于溶液pH值 pH < 1 强酸性溶液 → H6Y2+ pH 2.67~6.16 → 主要H2Y2pH > 10.26碱性溶液 → Y4-
最佳滴定pH值 最佳配位型体
H6Y2+ H5Y+
H4Y H3YH2Y2HY3-
在于溶液中。
三、配位化合物的命名
命名原则: ① 若配合物的外界是一些简单离子的酸根 (如Cl-、Br-),则叫某化某;若外界为一复 杂阴离子(SO42-、NO3-),则叫某酸某。 ② 配合物内界的命名次序:配位体数-配位 体名称(先阴离子配位体,后中性分子配位 体)-合-中心离子名称-中心离子氧化态 (加括号,用罗马数字注明)
Y 4-
12 14 pH
EDTA 有 6 个配位基
HOOCH2C -OOCH2C
2个氨氮配位原子
..
N
4个羧氧配位原子
O ..
CO
H N CH2 CH2
+ N
CH2COO-
+
H CH2COOH
O
EDTA 通常 与金属离子 形成1:1的螯 合物
5个五元环
H2C
C O
C
H2C N
O
H2 C
CH2
N
Ca
NH2-CH2-CH2-NH2 、C2O42两可配位体: SCN- (硫氰根) ↔ NCS- (异硫氰根) NO2- (硝基) ↔ O-N=O- (亚硝酸根)
螯合物:多齿配体与中心离子配位后形成
的配合物具有环状结构。
例:
[Co(en)3]3+
★螯合物——个体要与中心环环相扣,紧密结合。
[Co(EDTA)]-
H+ + H5Y+ Ka1 H+ + H4Y Ka2 H+ + H3Y- Ka3 H+ + H2Y2-Ka4 H+ + HY3- Ka5
H+ + Y4- Ka6
1.0
0.8
分布系数
分 布
0.6
分 0.4
数 0.2
0.0
H6Y 2+ H2Y 2H5Y +
HY 3-
H3Y -
H4
Y
0
2
4
6
8 10
EDTA 各种型体分布图

分子是个双齿配位体, 配位原子是两 个N原子,是个非常优秀的配体。
N
N
卟 啉 (Porphyrin) , 其 中 的 8 个 R基团都为H的化合物叫卟吩 (Porphine)。它们都是四齿配 位体, 配位原子是4个N原子。
叶绿素是镁的大环配合物,作为配位 体 的 卟 啉 环 与 Mg2+ 离 子 的 配 位 是 通 过4个环氮原子实现的。叶绿素分子 中涉及包括Mg原子在内的4个六元螯 环。
三、配位物的命名
配离子的命 名的顺序
配体的数目和名称(无机
金属离子(用罗马数字表示
配体(阴离子·阳离子·中 合 金属离子的氧化数)
性分子)·有机配体
同类配体时,按配位原子的英文字母顺序排列。
含氧酸配合物盐:某酸某 [Ag(NH3)2] NO3: 硝酸二氨合银(I)
配酸:某酸 H2[PtCl6]: 六氯合铂(IV)酸 配碱:氢氧化某 [Ag(NH3)2]OH: 氢氧化二氨合银(I) 卤素配合物盐:某化某 [Co(NH3)6] Cl3: 三氯化六氨合钴(III) 配分子:某合某 [Ni(CO)4] 四羰基合镍(0)
化学与人生
第七章 配合物、配位滴定与人生哲理 第一节 配合物
王水的化学反应:氧化还原反应,配位反应劫 走了黄金
战胜了敌人
化学反应:氧化还原反应,配位反应
Au+4HCl+ HNO3 = H[AuCl4] +NO ↑+2 H2O 四氯合金(III)酸
3Pt+4HNO₃+18HCl=3 H2[PtCl6] +4NO↑+8H₂ 六氯合铂(IV)酸
过渡金属离子:Cu2+、Fe2+、Fe3+、Ni2+、 Cr3+、Co2+、Mn2+
原子:Ni(CO)4、Fe(CO)5、Cr(CO)6 高价非金属离子:SiF62-、PF6-
2. 配位体和配位原子
配位体:分布在中心原子周围,具有孤对电 子、π电子、离域π电子的原子或离子。
阴离子:X-、OH-、SCN-、CN-、RCOO-、C2O42-
2.配合物的命名
(4)没有外界的配分子: 配体个数—配体—合—中心离子—(氧化数) [Co(CO)4]: 四羰基合钴(0) [ Fe(CO)5]: 五羰基合铁(0) [Pt(NH3)2Cl2]: 二氯·二氨合铂(II)
2.配合物的命名
(5)配离子:
配体个数—配体—合—中心离子—(氧化数)—离子
[Co(NH3)6]3+: [ Fe(OPh)6]3-: [PtCl6] 2-: [Ag(NH3)2]OH:
Ni + 4 CO [Ni(CO)4]
定义:由中心原子或离子和配位体按一定
的组成和空间构型所组成的复杂离子或分 子,称为配位单元,包含配位单元的化合 物称为配合物。
二、配位化合物的组成
例:
CoCl3 + 6 NH3 → [Co(NH3)6]Cl3
橙黄色晶体
[Co(NH3)6]Cl3 + 3 AgNO3 → 3 AgCl ↓ + [Co(NH3)6](NO3)3
配合物的组成
[Co(NH3)6]Cl3
中 配配 配 外 心 位位 位 界 离 原体 体 子子 数
内界
一、 配合物的组成和命名
1.配合物的组成
1、中心离子 2、配位体 3、配位数
ห้องสมุดไป่ตู้
中心原子:Cu2+
H3N
NH3
Cu2+
H3N
NH3
配位体:NH3 配位原子:N
SO42-
配离子电荷
4、配离子电荷
内界[Cu(NH3)4]2+ 外界SO42-
K2[PtCl6]: K3[ Fe(CN)6]: H2[PtCl6]:
六氯合铂(IV)酸钾 六氰合铁(III)酸钾 六氯合铂(IV)酸
2.配合物的命名
(3)含有多个配体的配合物: 先阴离子,后中性分子 先简单,后复杂 先小序号,后大序号 [Co(NH3)4Cl2] Cl: 氯化二氯·四氨合钴(III) [Co(NH3)5H2O] Cl3: 三氯化五氨·一水合钴(III)
一种新型的酸:配合物酸
★玻尔保护诺贝尔奖章——用知识武装自己 是保家卫国的最好办法。
化学反应:氧化还原反应,配位反应
王水又称“王酸” ,是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体, 是浓盐酸和浓硝酸组成的混合物:王,三横一竖,故 盐酸与硝酸的体积比为3:1 (HCl:HNO3=3:1) 。它是少数 几种能够溶解金(Au/Pt)物质之一。
分析产物Co[(NH3)6]Cl3 :
① 向该化合物的水溶液中滴加AgNO3溶液, 有白色沉淀生成。
[Co(NH3)6]Cl3 + 3 AgNO3 → 3 AgCl ↓ + [Co(NH3)6](NO3)3
② 该化合物的水溶液呈中性或弱酸性,在室温下加入 强碱也不产生氨气。 ③ 该化合物的水溶液用碳酸盐或磷酸盐试验,检验不 出钴离子存在。
叶绿素是一种绿色色素, 它能吸收太阳
光的能量, 并将储存的能量导入碳水化
合物的化学键。
n CO2 + n H2O
阳光 叶绿素
(CH2O)n + n O2
光合作用
血红素是个铁卟啉化合物, 是血红蛋白的组成部分。 Fe原子从血红素分子的 下方键合了蛋白质链上 的1个N原子,圆盘上方 键合的O2分子则来自空 气。
螯合物具有特殊的稳定性,其中又以五员 环、六员环最稳定,环越多越稳定。
例:稳定性 [Cu(EDTA)]2- > [Cu(en)2]2+ >[Cu(NH3)4]2+
3. 配位数
定义:直接与中心原子连接的配位原 子的数目。
例: [Cu (NH3)4]SO4 [Cu(en)2]2+ K3 [Fe (CN)6 ] [Zn(EDTA)]2-
。 配位体半径越大,中心离子周围可容纳的配位体 就越少,配位数也越小,如 AlF63-、 AlCl4- 。
关于配合物,下列说法错误的是 a. 配体是一种可以给出孤对电子或π健电
子的离子或分子;
b. 配位数是指直接同中心离子相连的配体 总数; c. 广义地讲,所有金属离子都可能生成配
合物; d. 配离子既可以存在于晶体中,也可以存
Cu2+ 的配位数为 4 Cu2+ 的配位数为 4 Fe3+ 的配位数是 6 Zn2+的配位数是 6
① 在单齿配体形成的配合物中,配位数等 于配位体数;在多齿配体体形成的配合物 中,配位数不等于配位体数。
例:
Cu(
NH
3
)
2 4
配位数=配位体数=4
[Cu(en)2 ]2 配位数=4 配位体数=2
② 中心离子的配位数一般为2、4、6、8。配 位数的多少决定于中心原子和配位体的电荷、 体积、彼此间的极化作用,以及配合物生成的 条件(如温度、浓度)等。
2.配合物的命名
(1)配阳离子: 外界阴离子—配体个数—配体—合—中心离子—(氧化数) [Co(NH3)6] Cl3: 三氯化六氨合钴(III) [Ag(NH3)2] NO3: 硝酸二氨合银(I) [Pt(NH3)4] (OH)2: 二氢氧化四氨合铂(II)
2.配合物的命名
(2)配阴离子:
配体个数—配体—合—中心离子—(氧化数)—酸—外界阳离子
配合物 [Cu(NH3)4]SO4
★配合物的组成——核心意识、合作意识。
配合物组成示意图
六氰基合铁(III)酸钾 硫酸四胺合铜(II)
K3[Fe(CN)6] [Cu(NH3)4]SO4

心 离 子
配 体
配 位 数
外 界 内界(配离子)
配合物

心 离 子
配 体
配 位 数
内界(配离子)
外 界
配合物
1. 中心原子(离子) 中心原子(离子): 配合物中占据中心位置的 具有空轨道的离子或原子。又称形成体
中性分子:H2O、NH3、CO、醇、胺、醚
配位原子:配位体中直接同中心原子配合 且含有孤对电子的原子。
常为VA、VIA、VIIA主族的元素(多电子原 子): X、O、N、P、C、S
单齿配体:配位体中只有一个原子与中心离子配位。 X-、NH3、H2O
多齿配体(螯合剂):一个配位体中有两个或两个以 上的配位原子与中心离子配位。
分析化学中的络合物
简单配体络合物
螯合物
多核络合物
Cu(NH
)2
34
H3N
NH3
Cu 2+
H3N
NH3
O
C H2C O CH2
H2C N OC
CH2
O
Ca N
OH
[(H2O)4Fe
Fe(H2O)4]4+
OH
CH2
O
OC
C CH2 O
O
乙二胺四乙酸:EDTA
H
H

- 两个氨氮
四个羧氧
四元酸 EDTA性质
a. 中心离子的电荷越高,吸引配位体的数目越多,
则配位数就越大,如
P
t
(
II
)C
l
2 4
、Pt( IV )Cl62
;配位体所带的负电荷越多,配体之间的排斥力
越大,配位数就越小,如
Zn( H 2O )62
、Zn(CN
)
2 4
b. 中心离子的半径越大,其周围可容纳的配位 体越多,则配位数就越大,如 AlF、63 BF4
六氨合钴(III)离子 六苯氧基合铁(III)离子
六氯合铂(IV)离子 氢氧化二氨合银(I) (银氨溶液)
一些习惯 叫法
[Cu(NH3)4] 2+ 铜氨配离子 [Ag(NH3)2]+ 银氨配离子 K2[PtCl6] 氯铂酸钾 K3[Fe(CN)6] 铁氰化钾(俗名赤血盐) K4[Fe(CN)6] 亚铁氰化钾(俗名黄血盐)
如何命名下列配合物?它们的配位数各是多少? (1) [Co(NO2)(NH3)3(H2O)2]Cl2 (2) [Cr(OH)(C2O4)(en)(H2O)]
解:(1)二氯化亚硝酸根·三氨·二水合钴(Ⅲ); 配位数是 6 。 (2)一羟基·一草酸根·一乙二胺·一水合铬(Ⅲ); 配位数是 6
6.2 配合物的类型
血红蛋白本身不含图中表示出来的那个O2分子,它与通 过呼吸作用进入人体的O2分子结合形成氧合血红蛋白,通过 血流将氧输送至全身各个部位。
螯合物:具有环状结构的配合物称为螯合物。
螯合物中的环称为螯环。中心离子与螯合 剂个数之比称为螯合比。 例:[Cu(en)2]2+ 中,螯合比 = 1︰2
[Zn(EDTA)]2-中,螯合比 = 1︰1
相关文档
最新文档