第十章配位平衡.ppt

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溶液中的化学平衡-配位平衡

溶液中的化学平衡-配位平衡
工业废水处理
工业废水中的重金属离子常通过配位反应进行沉 淀或吸附,从而达到净化废水的目的。
环境化学中的配位平衡问题
土壤污染修复
土壤中的重金属离子与有机配体发生配位反应,影响重金属的迁移 和生物有效性,从而影响土壤污染修复效果。
水质监测与净化
水体中的重金属离子、有机污染物等可通过配位反应进行转化和去 除,确保水质安全。
02
在化学分析中,可以利用配位平衡常数来计算溶液中各组分的浓度。
03
在生物学中,配位平衡常数可以用来描述生物体内的金属离子与蛋白 质、酶等生物大分子之间的相互作用。
04
在环境科学中,配位平衡常数可以用来研究重金属离子在土壤、水等 环境介质中的迁移转化行为。
04
配位平衡在化学反应中的作 用
配位反应的速率影响
由能变化等参数,从而预测反应结果。
05
实际应用中的配位平衡问题
工业生产中的配位平衡问题
1 2 3
金属冶炼
在金属冶炼过程中,配位平衡对于控制金属离子 的溶解度和稳定性至关重要,直接影响金属的提 取率和纯度。
化学品的合成与分离
许多化学品的合成和分离涉及到配位平衡,如利 用配位反应合成有机金属化合物、分离稀有元素 等。
03
配位平衡的计算与表示方法
配位平衡的计算
配位平衡是溶液中一种重要的化学平衡, 主要涉及配位体和中心离子之间的相互 作用。
配位平衡的计算通常需要使用平衡常数,如 稳定常数和不稳定常数,来描述配位体和中 心离子之间的结合和解离程度。
平衡常数的值取决于温度、压力和 溶液的组成,可以通过实验测定或 计算得出。
形成配合物的条件
金属离子和配位体需要在一定的条件下形成配合物,如温度、压 力、浓度等。

配位平衡与配位滴定法共37页PPT

配位平衡与配位滴定法共37页PPT
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢!
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
配位平衡与配位滴定法
26、机遇对于பைடு நூலகம்准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一, 也是成 功的利 器之一 。没有 它,天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ,徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿.丘吉 尔。 30、我奋斗,所以我快乐。--格林斯 潘。

配位平衡

配位平衡

Ag+ + 2NH3
反应前 0.02
1.0
[Ag(NH3)2]+ 0.0
反应后 0.0 1.0-2×0.02
0.02
平衡时 x 1.0-2×0.02+2x 0.02-x

1.0-2×0.02
0.02
=0.96
3
Kθf
[Ag(NH3 )2+ ] [Ag ][NH3 ]2
0.02 0.962 x
1.7 107
则KCN的起始浓度至少为: c(KCN)=2×0.1 + 3.43×10-4 0.2 mol·L-1
结论:(1) AgI不溶于浓NH3•H2O,可溶于稀KCN溶液。 (2) 形成相同的配离子时,Kθsp越大越容易转化11 。
(2) 配离子
沉淀
通式:MLn+nX
MXn nL
(说明:X为沉淀剂,L为配位剂。)
[Ag(NH3)2]+ + Cl-
0.1
0.1
K
θ j
[Ag(NH3 )2 ][Cl- ] [NH3 ]2
0.1 0.1 x2
Kθf
K
θ SP
9
解之得:x = 1.82 mol/L
则氨水的起始浓度至少为:
c(NH3) = 2×0.1+1.82 = 2.02 mol·L-1
② 设要溶0.1 mol 的AgI,平衡时NH3的浓度为
离解反应:[FeF6]3-
Fe3+ + 6 F-
一定温度下,达平衡时,
K不 θ 稳
[Fe3 ][F ]6 [FeF63 ]
K
θ d
意义:Kθ不稳 称不稳定常数,其值愈大,则配离 子愈不稳定。显然,它与K稳互为倒数。

配位化合物

配位化合物
若硬水中加入少量三聚磷酸钠(Na5P3O10)将与水中 的Ca2+,Mg2+发生络合可防止锅垢的形成。
Ni2+可以利用丁二肟在氨溶液中与Ni2+配位生成桃红 色絮状螯合物沉淀物来鉴定。
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32
利用硫氰根负离子可以与Co2+形成蓝紫色的四硫氰 根 合 钴 ( II ) [Co(SCN)4]2- 来 检 验 Co2+ 的 存 在 。 与 Fe3+形成血红色配合离子可供检验Fe3+的存在。
K4[Fe (CN)6]
六氰合铁(Ⅱ)酸钾
H4[Fe (CN)6]
六氰合铁(Ⅱ)酸
[Co(NH3)5H2O]Cl3
氯化五氨·水合钴(Ⅲ)
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18
配合物的类型
(1)简单配合物 由单齿配体与中心原子直接配位而成的配位化合 物。
例:[Ag(NH3)2]+ BF4[Fe(H2O)6]Cl3 [CoCl3(NH3)3] 等
28Ni 3d84s2 3d
Ni2+
4s 4p
[Ni(CN)4]2-
dsp2杂化
CN- CN- CN-CN-
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24
[NiCl4]2-的空间构型为四面体。
28Ni 3d84s2
3d
Ni2+
4s 4p
[NiCl4]2-
3d sp3杂化
4s
4p
Cl- Cl- Cl- Cl-
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38
配合物与配位作用用于医学

第十章配位平衡1

第十章配位平衡1

• 二.配位平衡与沉淀平衡 • 1.配离子+沉淀剂 = 沉淀+配体 1 • >1正向进行 K K 稳 K sp • <1逆向进行 • 2.沉淀 + 配体 = 配离子 +沉淀剂 • >1正向进行 K Ksp K稳 • <1逆向进行
• 三.配位平衡与氧化还原平衡 • 1.氧化型生成配离子:
• 第十章 配位平衡 • 一.配位反应: • Mn+ + aL [ MLa ]n-a • 当V生成= V解离时,配位反应达平衡 • 二.配位平衡常数(K稳): • 1. K稳表达式: na • 2. K稳的意义: • 当配离子组成相似时, K稳越大,配离子越稳定。 • 如:[Cu(NH3)4]2+ K稳= 2.1×1013 • [Zn(NH3)4]2+ K稳=9.1×109 • [Ag(NH3)2] + K稳=1.1×107
反应前c/mol· L-1

• 第四节 配位平衡移动 • 一.配位平衡与酸碱平衡 • 1.配体的酸效应: • 增大溶液的酸度,配体与H+反应 生成共 轭酸,使配离子稳定性降低的现象称为配体 的酸效应。 • 2.金属离子的水解效应: • 降低溶液的酸度,Mn+发生水解反应,使 配离子稳定性降低的现象称为金属离子的水 解效应
第五节 螯合物 螯合物定义: 一个中心原子与多齿配体成键形成具有 环状结构的配合物.如[Cu(en)2]2+:

CH2 – NH2
Cu
NH2– CH2 2+
CH2 – NH2
2 2
NH2 – CH2
2-

再H

• 鳌合效应: • 螯合物特殊的稳定性称为螯合效应。 • 螯环越多螯合物越稳定。 • [Fe(CN)6]3• [FeY]• [CuY]• [Cu(en)2)]2+

第十讲-配位平衡与配合物的稳定性资料

第十讲-配位平衡与配合物的稳定性资料



[Ag(NH3) 2] + ⇌ Ag + +2NH3
平衡 移动方向 +

Br – AgBr↓ ⇌
14
东营市第一中学
化学竞赛
对于一种配合物,若生成的沉淀的溶解度越小,就
愈容易使配位平衡转化为沉淀平衡; 反之,配体的配位
能力愈强,沉淀的溶解度愈大,就愈容易使沉淀平衡转
化为配位平衡。
若再向溶液中加入Na2S2O3溶液,可使AgBr 沉淀溶解转变成[Ag(S2O3) 2]3-离子。反应如下:

QB=c(Ag+)· c(Br -)=3.85×1014×0.01 =3.85×10-16 查表可知Ksp(AgBr)=5.0×10-13, QB<Ksp,故没有AgBr沉淀生成 。
18
东营市第一中学
化学竞赛
(三)与氧化还原平衡的关系 a.氧化还原平衡可以使配位平衡改变方向
如在[FeCI4]-配离子溶液中,加入KI溶液,使配 位平衡转化为氧化还原平衡。反应如下:
c(Cu ) c (NH 3 ) K 2 ( c [Cu(NH 3 )4 ] ) Kd值越大表示配离子越容易解离,即越不稳定 Kf = 1/ Kd
θ d 4
4
2
东营市第一中学
化学竞赛
3. 逐级稳定常数
中心离子与配体形成配离子时,是逐级进行的, 每一步都有相应的稳定常数,称为逐级稳定常数,用 Kf,n表示。 例如 [Cu(NH3)4]2+形成时,其逐级配位平衡和逐 级稳定常数为: Cu2+ +NH3 [Cu(NH3)]2+
2 2 3 - 2 3 2
9
东营市第一中学

第十章(2)配位滴定法

第十章(2)配位滴定法
使αM(L)值增大, KӨ′(MY)值则减小, 从而使滴定突跃变小。
12
10 Ka0=10-9 8 Ka0=10-7 6 Ka0=10-5 4 Ka0=10-3 2 HCl 0
10 20 30 40 V(NaOH) / mL
2. 浓Ksθ度′的一影定响, 浓度大, 突跃范围大
pM 10 8 6
4
20.00 +19.98
计量点时 EDTA几乎全部生成CaY,因此:
)=
0.01000 ×20.00 20.00 + 20.00
=
5.00
×10 -3
+)≈cr,e (Y)
CaY)=
c r,e
c r,e
(Ca
(CaY)
2+ )c r,e(Y′) =
cr,e (CaY)
c
2 r,e
(Ca
2+
)
010 = 5.00 ×10- 3
取对数得:
lgK Ө′(MY)=lgKӨ(MY)-lgαM(L)-lgαY(H)
只有酸效应而无配位效应时, lgKӨ′(MY)=lgKӨ(MY) – lgαY(H)
条件稳定常数KӨ′(MY) 可以说明配合物在一定 条件下的实际稳定程度。 K Ө′(MY)越大,配合物越稳定。
即: 同时考虑酸效应和配位效应:
(Y)
c
r,e
(HY)
c
r,e
(H2Y)
cr,e (Y)
c
r,e
(H
3
Y)
c
r,e
(H
4
Y)
=1+
cr,e (H+ Kθ
)
+
c

《配位平衡教学》课件

《配位平衡教学》课件
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实验目的:了解配位平衡的 基本原理和实验方法
实验步骤:配制溶液、滴定、 记录数据、分析结果等
实验注意事项:注意安全、 准确操作、认真记录等
配位平衡应用实例
化学实验:配位 平衡在化学反应 中的应用
生物医学:配位平 衡在药物设计和生 物医学中的应用
环境科学:配位 平衡在环境污染 治理中的应用
材料科学:配位平 衡在新材料设计和 合成中的应用
配位平衡教学 PPT课件内容
配位平衡基本概念
配位平衡:指在化学反应中,一种物质与另一种物质形成稳定的化学键的过程 配位平衡常数:描述配位平衡状态的常数,用于衡量配位平衡的程度 配位平衡反应:指在配位平衡状态下,一种物质与另一种物质形成稳定的化学键的反应 配位平衡原理:指在配位平衡状态下,一种物质与另一种物质形成稳定的化学键的原理
教学方法效果评估
学生参与度:观察学生在课堂上的参与程度,如回答问题、讨论等 学习成果:通过测试、作业等方式评估学生的学习成果 教学方法适用性:根据学生的反馈和教师的观察,评估教学方法的适用性
教学方法创新性:评估教学方法的创新性和独特性,是否对学生的学习产生积极影响
教学方法改进建议
采用互动式教学, 增加学生参与度
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第 配位平衡PPT课件

第 配位平衡PPT课件

2. 配位平衡与沉淀溶解平衡
配合剂与沉淀剂争夺金属离子的能力
AgCl
Ag+ + Cl- Ksp
Ag+ + 2NH3
Ag(NH3)2+ Kf
两式相加 AgCl + 2NH3
Ag(NH3)2+ + Cl-
K= Ksp×Kf
K稳越大或Ksp越大,形成配合物的倾向越大。
22
第22页/共25页
例:欲使0.10mol的AgCl完全溶解生成
11
第11页/共25页
配合物的空间构型
配合物分子或离子的空间构型与配位数的多少密切相关。
配位数 2
4
6
空 间 构 型 直线形 平面正方形 四面体
例 Ag(NH3)2 NiCl24 Ni(CN)24
八面体
Fe(CN)36
12
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配位数
3
空 间 构 型
三角形

HgI3
5
四方锥
三角双锥
SbCl
乙二胺(en):
CH2 NH2
NH2 H2N
2+
H2C
CH2
Ni
H2C
CH2
NH2 H2N
6
第6页/共25页
Hale Waihona Puke 四、配位化合物的命名 命名顺序(对于内界): (1)先无机配体,后有机配体
[PtCl2(Ph3P)2] 二氯 ·二 (三苯基磷)合铂(II)
(2) 先列出阴离子,后列出阳离子, 中性分子(的名称)
K f ,A g ( N H3 )2
Ks p ( A g C l ) 2.0 103
x = 2.4 mol·dm-3 23

第十章 配位平衡和配位滴定法

第十章 配位平衡和配位滴定法
+ 3 2 −1
⑵ 判断两种配离子之间转化的可能性 例题 25℃时 Ag(NH3 )+ 溶液中 2
+ 3 2 −1 −1
c(Ag(NH ) ) = 0.10m ⋅ L ,c(NH3 ) =1.0m ⋅ L , ol ol
2 加入Na2S2O3 使 c(S2O3− ) =1.0m ⋅ L−1 ,计算平 ol
d
同类型的配离子 K ↑ 稳定性↑
f
Cu + NH3 Cu(NH3 )
2+ 2+ 3 2
2+
2+ 2+ 3 2
K =10
f,1 f,2 2+ 3 3 f,3
4.31 3.67
Cu(NH3 ) + NH3 Cu(NH )
K =10 K =10
Cu(NH ) + NH3 Cu(NH )
2
c(Ag(NH3 )+ ) = 8.7×10−8 m ⋅ L−1 ol 2 c(NH3 ) =1.2m ⋅ L−1 ol
配合物形成时的特征
1.颜色的改变
3− 6
Fe(H2O)3+ + 6NCS− Fe(NCS)3− + 6H2O 6 6
血 红 − 3− 6 无 色 −
Fe(NCS) + 6F FeF + 6NCS
衡时溶液中NH3、 Ag(NH ) 的浓度。
+ 3 2
已 知:K (Ag(NH ) ) =10
f f 3− 3 2
+ 3 2
7.05 13.46
K (Ag(S2O ) ) =10
Ag(NH ) + 2S2O 反应前 c 0.10 反应后 c 0 平 衡c x 1.0

010第十章配位平衡

010第十章配位平衡

解开这类化合物成键本质之谜。约
尔更生(S M Jorgensen,1837-1914 ) 提出了一种链理论。 后来,维尔纳用假设和实验证明了自己理论的正确, 并获得了1913年的诺贝尔化学奖 。而约尔更生做了一个 有诚信的科学家应该做的事: 发表了实验结果, 说明自己的 5
理论是错的。
2、配合物的组成
2



c( Ag ) c( Ag )


K f K sp ( AgCl )
27



例:若使 0.1mol AgCl 溶解于1升氨水中,氨水的浓度至
少为多少?
解: AgCl(s)+ 2NH3
始 0.1 y y-0.2 反应后 0
[Ag (NH3)2 ]+ + Cl0 0.1 0 0.1
平衡:
§ 10.1 配位化合物的基本概念
一、 配位化合物的定义和组成 二、 配位化合物的类型 三、 配位化合物的命名
1
一、 配合物及其组成 例:以下三种复杂化合物 AgCl· 3 →A 2NH
配合物
CuSO4· 3 →B 4NH
KCl· MgCl2· 2O →C 6H 溶于水后: 复盐 AgCl· 3 → [Ag(NH3)2]+ + Cl2NH CuSO4· 3 →[Cu(NH3)4]2++SO424NH
2+ 4
2+
K

f
称为配离子的稳定常数
20
2、 配离子稳定性的判断
(1) 配离子浓度相同且配体数相同,K f 越大,稳定性越强 (2) 配离子浓度不同或配体数不同,计算中心离子浓度,中 心离子浓度越小,配离子越稳定 (3) 螯合效应:螯合离子比相应的配离子稳定性强的现象 练习 P64:6; P63:3
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并获得了1913年的诺贝尔化学奖 。而约尔更生做了一个 有诚信的科学家应该做的事: 发表了实验结果, 说明自己的
5
理论是错的。
中心离子 Mn+
中心形成体
2、配合物的组成
配位体 L
[Cu(NH3)4] 2+ SO4 2-
内界
外界
内、外界之间 以离子键结合
又称配离子,是配合物的主要特征部分
(1)位于配离子的中心位置 一般为金属离子和原子
7
(7)配位体的基数:配位体中提供的配位原子个数
单基(齿)配位体:配位体中只有一个配位原子 例如:F-,Cl-,Br-,I-,OH-,CN-,H2O,NH3, CO, NO2- , ONO-,SCN-,NCS- 多基(齿)配位体:具有两个或多个配位原子的配位体
乙二胺(en)
H2
N
••
CH2
乙二酸根(草酸根)
16
(2)整个配合物的命名
酸:××H3)2]OH 盐:先阴离子后阳离子,简单酸根加“化”字,复
13
[Ca(EDTA)]2-或CaY2-
Ca2+的配位数为6, 配位原子分别是4个O, 2个N。
练习 P64:7 自己解决
14
三、配位化合物的命名
(1)内界(配离子)的命名
① 命名顺序为: [配体数] → [配体名] → 合 → [中心离子(标出氧化数)]
用一、二、三…...表示
用罗马数字(I、II、III…)表示
故将其称之为“复杂化合物” 。
1893年维尔纳(Werner A)教授对这类化合物本性提
出了天才见解, 被后人称为维尔纳配位学说。维尔纳获得
1913年诺贝尔化学奖。
3
配位化学的奠基人——维尔纳
Werner A 供职于苏 黎世大学。他的学说深 深地影响着 20 世纪无机 化学和化学键理论的发 展。
维尔纳 (1866—1919 ) 4
配位数 配位体 i的数目 齿数
例如:
H2C
[Cu(en)2 ]2
H2C
Cu2+的配位数等于4。
NH2 H2 N Cu
NH2 H2 N
CH 2 2+ CH 2
10
例如:
单齿配体
[Cu(NH3 )4 ]2+ [PtCl3 (NH3 )]
4 1×3+1=4
多齿配体
CoCl2 (en)2 2 Al(C2O4 )3 3 Ca(EDTA)2
做螯合剂的条件: (1) 一个螯合剂分子能够提供两个或两个以上的配位原子 同时与中心离子结合
(2)两个配位原子之间由2-3个其它原子隔开。
12
例:[Cu(en)2]2+ 中,螯合比 = 1︰2 [Zn(EDTA)]2-中,螯合比 = 1︰1
螯合物具有特殊的稳定性,其中又以五元环、六元 环最稳定,环越多越稳定。
1×2+ 2×2 =6 3×2=6 1×6=6
11
二、配合物类型 (types)
1、简单配合物:一个中心离子,每个配体均为单齿配体

Fe(CN)64 Co(NH3 )5 (H2O) 3
2、螯合物:由多基配体与中心离子形成具有环状结构的
配合物称为螯合物
螯合物中的环称为螯环。多基配位体又称为螯合剂。中心 离子与螯合剂个数之比称为螯合比
维尔纳与约尔更生:
副篇内容
一场学术争论中的故事
1798 年 塔 索 尔 特 制 备 出 CoCl3·6NH3 之后的100年间, 化学家们一直试图 解开这类化合物成键本质之谜。约
尔更生(S M Jorgensen,1837-1914 ) 提出了一种链理论。
后来,维尔纳用假设和实验证明了自己理论的正确,
1、配合物定义:含有配离子(配位单元)的化合物
2
组成为CoCl3·6NH3的化合物第一次制备出时,人们 认为 它是由两个简单化合物(CoCl3和NH3)形成的一种新 类型的化合物。令化学家迷惑不解: 既然简单化合物中的
原子都已满足了各自的化合价, 是什么驱动力促使它们之
间形成新的一类化合物? 由于人们不了解成键作用的本质,
§ 10.1 配位化合物的基本概念
一、 配位化合物的定义和组成 二、 配位化合物的类型 三、 配位化合物的命名
1
一、 配合物及其组成
例:以下三种复杂化合物
AgCl·2NH3 →A CuSO4·4NH3 →B KCl·MgCl2·6H2O →C 溶于水后:
配合物 复盐
AgCl·2NH3 → [Ag(NH3)2]+ + ClCuSO4·4NH3 →[Cu(NH3)4]2++SO42KCl·MgCl2 ·6H2O → K+ +Mg2++3Cl- + 6H2O
也有少数是非金属元素,例如:Cu2+,Ag+,Fe3+
(2)与中心离子之间以配位键结合的分子或阴离子
例如:F-,Cl-,Br-,I-,OH-,CN-,H2O,NH3, CO, NO2- , ONO-,SCN-,NCS-
特点
配位体必须有孤对电子,做电子的给予体 中心离子必须有空轨道,做电子的接受体6
配位原子

Co(NH3 )6 3
六氨合钴(III)
② 若存在多种配位体: 如 Co(NH3 )5(H2O) 3
不同配体名称之间以“•”分开, 配体的先后顺序如何呢?
15
③配体次序:
A、先离子后分子,
例如:Cl-、NO
2
、NH-2、C2O
-4、NH3、
NH2OH

H2O、en
B、同是离子或同是分子,先无机后有机, C、同是离子又都是无机或有机,同是分子又都是无机或 有机按配位原子元素符号的首个英文字母的顺序排列, D、配位原子相同,配体所含原子少者在先; E、配位原子相同,且配体中含原子数目又相同,按与配 位原子直接相连的原子元素符号的首个英文字母的顺序排 列
C
2
O
2 4
CH2
N
••
H2
O O 2–
CC
O
••
O
••
8
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
••
9
(8)配位数的计算 单基(齿)配体:中心离子的配位数等于配位体的数目 多基(齿)配体:中心离子的配位数等于配位体的数目 与配体基数的乘积
[Cu(NH3)4]2+ SO4 2-
配离子的电荷数
配体数
(3)配离子的电荷:内界所具有的电荷,是中心形成 体的电荷与配位体的电荷的代数和。
(4)配位原子:配位体中直接与 Mn+ 形成配位键的原子
(5)配体数:与 Mn+ 直接连接的配位体的个数
(6)配位数:与 Mn+ 直接连接的配位原子的个数
注意:配位数是否等于配体数?
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