北师大版无机化学课件 配位平衡
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配位平衡和配位滴定法PPT课件
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形成配合物的条件
配位键是配合物与其它物质最本质的区别
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第4页/共44页
（1）中心原子：
中心原子又称中心体。根据配位化合物的 定义，中心原子是配合物中具有接受孤对 电子或能提供空轨道的离子或原子。
例： [SiF6]2-
[FeF6]3- Fe(CO)5 Ni(CO)4
22
第22页/共44页
4.无外界的配合物
[Ni(CO)4] 四羰基合镍 [Pt(NH3)2Cl2] 二氯•二氨合铂(Ⅱ)
第23页/共44页
练习:命名下列配合物
Cu(3)N 4SH O 4 硫酸四氨合铜(Ⅱ) K3Fe(NC 6S) 六异硫氰根合铁(Ⅲ)酸钾
Cu(3)N 4(H O2H)氢氧化四氨合铜(Ⅱ) Co2)(3(N N 3)O 3H三硝基•三氨合钴(Ⅲ)
EDTA配合物的结构
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第11页/共44页
不是配体
(3) 配位数（coordination number） 的数目 配合物中，直接与中心原子配合的配位原 子的数目称为中心原子的配位数。
单齿配体： 配位数 = 配体的总数 多齿配位体：配位数 = 配体数*齿数
第12页/共44页
[Ca(EDTA)]2－或CaY2－
④同一金属离子，配体离子半径越大，配位数越小
如[AlF6]3- ， [AlCl4]-
第16页/共44页
4、 配离子的电荷
配离子的电荷数 = 中心离子与配位体电荷的 代数和
如[Fe(CN)6]x x = 3 + (-1) 6 = 3
可由外界离子所带的电荷总数求得
[Co(en)3]Cl3
[Co(en)3]3+
形成配合物的条件
配位键是配合物与其它物质最本质的区别
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（1）中心原子：
中心原子又称中心体。根据配位化合物的 定义，中心原子是配合物中具有接受孤对 电子或能提供空轨道的离子或原子。
例： [SiF6]2-
[FeF6]3- Fe(CO)5 Ni(CO)4
22
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4.无外界的配合物
[Ni(CO)4] 四羰基合镍 [Pt(NH3)2Cl2] 二氯•二氨合铂(Ⅱ)
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练习:命名下列配合物
Cu(3)N 4SH O 4 硫酸四氨合铜(Ⅱ) K3Fe(NC 6S) 六异硫氰根合铁(Ⅲ)酸钾
Cu(3)N 4(H O2H)氢氧化四氨合铜(Ⅱ) Co2)(3(N N 3)O 3H三硝基•三氨合钴(Ⅲ)
EDTA配合物的结构
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不是配体
(3) 配位数（coordination number） 的数目 配合物中，直接与中心原子配合的配位原 子的数目称为中心原子的配位数。
单齿配体： 配位数 = 配体的总数 多齿配位体：配位数 = 配体数*齿数
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[Ca(EDTA)]2－或CaY2－
④同一金属离子，配体离子半径越大，配位数越小
如[AlF6]3- ， [AlCl4]-
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4、 配离子的电荷
配离子的电荷数 = 中心离子与配位体电荷的 代数和
如[Fe(CN)6]x x = 3 + (-1) 6 = 3
可由外界离子所带的电荷总数求得
[Co(en)3]Cl3
[Co(en)3]3+
无机化学 第十章 配位化学与配位平衡
四、价键理论的局限性
(1)不能解释d9电子构型的Cu2+为什么会有平面四边形的配合 物如[CuCl4]2-，如果采取dsp2杂化， Cu2+必须有一个未成对 电子从3d轨道激发到外层轨道上，这个电子能量升高，应使 配合物不稳定，这与事实相悖。
(2)不能解释过渡金属配合物的颜色问题。 (3)无法解释配离子的稳定性与中心离子电子构型之间的关系。
我们只讨论配位数是6的八面体场的晶体场。
10-4-1 中心原子d轨道在配位场中的分裂 ∙ 分裂能△ ∙ 光谱化学系列
在八面体型的配合 物中，6个配位体分别占 据八面体的6个顶点，由 此产生的静电场叫做八 面体场。八面体场中d 轨道与配体间的相互关 系如图所示：
配位场中，原来简并的5个d轨道发生分裂。dz2和dx2-y2 轨 道的电子云正好与配体相碰，受到配体带负电的孤对电子的排
o = 408 kJ·mol-1
[Ir(NH3)6] 3+
o = 490 kJ·mol-1
配体对 的影响(光谱化学序列)
对于相同的中心离子而言，分裂能因配位场的强弱不同而 异。对八面体场来说，不同配位体的场强顺序为：
I- < Br- < S2- < SCN- < Cl- < NO3- < F- < OH-< C2O42< H2O < NCS- < NH3 < en < bipy < NO2-< CN - < CO
↑↑↑↑↑
Fe3+
3d
4s
4p
4d
↑↑↑↑↑
[Fe(H2O)6]3+ sp3d2杂化，外轨型。
3. 利用磁矩判断配合物是内轨或外轨型
无机化学：Chapter 8配位平衡与配位
（2）组成
1.中心离子(centralion)或原子(亦称“形成体”)
配合物内界中，位于其结构的几 何中心的离子或原子。
构成 类型
①阳离子：Ag+、Pt2+、Fe2+、Al3+、Si4+
②阴离子：I-→[I(I2)]-,S2-→[S(S8)]2③中性原子：Fe、Ni
2.配位体（Ligand）
配合物内界之中，位于中心原子或离子
②设0.1molAgI完全溶于1LKCN溶液中，则有 竞争平衡:AgI + 2CN- [Ag(CN)2]- + I-
平衡时 c(CN-)= c-0.1× 2
0.1
0.1
同样可计算c(CN-)=2.58×10-4 mol·L-1，起始 KCN浓度为：c=0.1 ×2+ 2.58×10-4=0.2 mol·L-1， 即为完全溶解的最低起始浓度。
解：①设0.1molAgI完全溶于1L氨水，则有竞 争平衡:AgI + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + I-
平衡时 c-0.1× 2
0.1
0.1
K
j
c([ Ag (NH3 )2 ] ) c(I ) c2 (NH3 )
K sp,AgI
K
f
c-0.2=6.25 ×103(mol·L-1)，c≈ 6.25 ×103(mol·L-1)， 氨水不能达到如此浓度，故不能溶解。
反应后：
0.3-0. 1 ×2=0.1 0.1
2 ×0.1
平衡时： x 0.1+2x ≈0.1 0.1-x≈0.1 0.2-2x≈0.2
Kj
c(
Ag
)
c
2
无机化学：配位平衡
较它们的稳定性。
第三节 配合物的稳定性
[Cu(NH3)4]2+ = Cu2+ + 4NH3
反应平衡常数为
K
[Cu 2 ][NH3 ]4 [Cu(NH 3 )42 ]
K称为[Cu(NH3)4]2+的不稳定常数，用K不稳表示。
K不稳越大， [Cu(NH3)4]2+越容易离解，配离子越
不稳定。
K稳
1 K 不稳
第三节 配合物的稳定性
（二） 影响配合物稳定性的因素 (一)鳌合效应
(二)软硬酸碱理论 (自学) 1. 中心离子的影响 2. 配体的影响
第三节 配合物的稳定性
什么是螯合物？ 中心离子与多齿配体 形成的配合物
一、螯合物的结构特点： 具有多元环状结构
二、螯合物的稳定性： 稳定常数比较
返回
第三节 配合物的稳定性 一、配体的分类
2.091013
x 4.81017 mol L1
[Cu 2 ] x 4.81017 mol L1
计算结果说明什么？
结论：配合物十分稳定，游离态的中心离子浓度很小。
返回
第三节 配合物的稳定性
K稳值越大，生成配离子的倾向越大，解 离的倾向越小。
稳定常数的大小直接反映了配离子稳定 性的大小。对于同一类型配合物，K稳值越 大，配合物越稳定。
1035
[Fe2
]
[Fe(CN )64 ] 1035[CN ]6
E
(Fe(CN
)63
/
Fe(CN
)64
)
E
(Fe3
/
Fe 2
)
0.059
log
[Fe3 [ Fe 2
] ]
0.77
第三节 配合物的稳定性
[Cu(NH3)4]2+ = Cu2+ + 4NH3
反应平衡常数为
K
[Cu 2 ][NH3 ]4 [Cu(NH 3 )42 ]
K称为[Cu(NH3)4]2+的不稳定常数，用K不稳表示。
K不稳越大， [Cu(NH3)4]2+越容易离解，配离子越
不稳定。
K稳
1 K 不稳
第三节 配合物的稳定性
（二） 影响配合物稳定性的因素 (一)鳌合效应
(二)软硬酸碱理论 (自学) 1. 中心离子的影响 2. 配体的影响
第三节 配合物的稳定性
什么是螯合物？ 中心离子与多齿配体 形成的配合物
一、螯合物的结构特点： 具有多元环状结构
二、螯合物的稳定性： 稳定常数比较
返回
第三节 配合物的稳定性 一、配体的分类
2.091013
x 4.81017 mol L1
[Cu 2 ] x 4.81017 mol L1
计算结果说明什么？
结论：配合物十分稳定，游离态的中心离子浓度很小。
返回
第三节 配合物的稳定性
K稳值越大，生成配离子的倾向越大，解 离的倾向越小。
稳定常数的大小直接反映了配离子稳定 性的大小。对于同一类型配合物，K稳值越 大，配合物越稳定。
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[Fe2
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[Fe(CN )64 ] 1035[CN ]6
E
(Fe(CN
)63
/
Fe(CN
)64
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(Fe3
/
Fe 2
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[Fe3 [ Fe 2
] ]
0.77
《配位平衡教学》课件
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课件操作流程
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点击“新建幻灯片”按钮， 选择“空白”或“标题和 内容”模板
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点击“幻灯片放映”按钮， 预览课件效果
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
感谢您的观看
汇报人：
在播放过 程中，可 以通过点 击“结束” 按钮来结 束播放
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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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北师大版无机化学课件 配位平衡共40页
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。—Байду номын сангаас贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
北师大版无机化学课件 配位平衡
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
45、自己的饭量自己知道。——苏联
北师大版无机化学课件 配位平衡
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
无机化学教学5章化学平衡PPT课件
05
沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡常数
沉淀溶解平衡常数（Ksp）
表示在一定温度下，难溶电解质在水中的溶解度。
Ksp的表达式
Ksp = [Ca2+][CO32-] / [CaCO3]，其中 [Ca2+][CO32-]和[CaCO3]分别代表溶液中钙离子、 碳酸根离子和碳酸钙的浓度。
Ksp的意义
用于判断沉淀的生成和溶解，以及计算溶液中离子 的浓度。
影响沉淀溶解平衡的因素
温度
温度升高，沉淀溶解平衡常数增大，沉淀溶解度 增大。
同离子效应
当溶液中存在与沉淀溶解平衡相同的离子时，会 降低沉淀的溶解度。
浓度
溶液中离子浓度的改变会影响沉淀溶解平衡常数 ，进而影响沉淀的生成和溶解。
盐效应
当溶液中加入强电解质时，会增大沉淀的溶解度 。
沉淀溶解平衡的应用
80%
影响因素
总结词
化学平衡常数受温度、压力、反应物浓度等因素的影响。
详细描述
温度对化学平衡常数的影响较大，温度升高，平衡常数一般会增大；压力对平衡常数的影响较小，但在高压条件 下，平衡常数可能会有所增大；反应物浓度对平衡常数的影响取决于反应的特性，对于可逆反应，反应物浓度的 变化会影响平衡常数的数值。
详细描述
酸碱平衡常数（通常用K表示）是温度的函数，反映了在一定温度下，酸和碱达 到平衡时各自的浓度。这个常数对于理解酸碱反应的本质和预测反应结果至关重 要。
酸碱平衡的移动
总结词
酸碱平衡的移动是化学反应动态平衡的表现，受到温度、压 力、物质的性质和浓度等多种因素的影响。
详细描述
当一个酸碱反应达到平衡状态时，平衡可能会因为温度、压 力、物质的性质或浓度的变化而发生移动。了解平衡移动的 规律对于预测和控制化学反应结果具有重要意义。
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解：
Ag++2NH3
Ag(NH3)2+
学
ｘ 2+2ｘ =2 0.1-ｘ=0.1
K稳=[Ag(NH3)2+] / [Ag+][NH3]2 =0.1 / 2x
x =1.47x10-9
J=0.001x1.47x10-9 < Ksp[AgCl]=1.77 x10-10 所以，无沉淀。
实践中，常加入过量的配位剂，降低
11.0.02200.1.100 00..110011..002200..1100 00.8.80022xx 00..1100xx 11..2222xx
学
K=—0.1—*1—.2—
0.8*x
Ag+(aq)+2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+ (1) K稳[Ag(NH3)2+]
Ag+(aq)+2S2O32-(aq) [Ag(S2O3)2]3由于(3) = (2)－(1)，所以：
2. 掌握水溶液中多重平衡体系的关 系及其计算。
3
Inorganic Chemistry
无 12.1 配合物的稳定常数
机
化
配合物的不稳定常数与稳定常数
学
逐级稳定常数与累积稳定常数
稳定常数的应用
4
Inorganic Chemistry
无 12-1-1 稳定常数与不稳定常数
机 配离子的生成反应。
化
Cu2+ + 4NH3
α{Cu(en)22+ }= y / 0.1
11
Inorganic Chemistry
无 机 化 学
12
Inorganic Chemistry
无 机 化 学
13
Inorganic Chemistry
无 2.计算配位平衡时各离子的浓度
机 例：计算0.1mol/L[Cu(NH3)4]SO4溶液中Cu2+、
8
Inorganic Chemistry
无 稳定常数K稳的应用 机
化
比较配合物的稳定性
学
计算配位平衡的浓度
判断反应的方向
9
Inorganic Chemistry
无 1. 比较配合物的稳定性
机
与根据Ksp来判断溶解度类似， (A) 对同种类型的配离子
化 如： Ag(CN)2–
学
Ag(NH3)2+
K稳 = 1.3×1021 K稳 = 1.1×107
∴ 稳定性： Ag(CN)2– > Ag(NH3)2+
AgCl↓NH3 Ag(NH3)2+
KBr AgBr↓
Na2S2O3 Ag(S2O3)23-
白色
无色
浅黄色
无色
KI AgI
黄色
KCN
Na2S
Ag(CN)2-
Ag2S↓
无色
黑色
10
Inorganic Chemistry
无 （B）不同类型，不可以直接按K稳比较，只能由K稳计 机 算来判断。由K稳值计算相同浓度（如0.1 mol•L-1）配离子
K = x2 / (1.00-2x)2 = 15.6
开平方： x / (1.00-2x) = 3.95
x= 0.444 mol/L
思考：若该题知道溶解度，如何求配合剂的最 低浓度？
23
Inorganic Chemistry
无
4.计算金属与其配离子的 φo值
例: 已知K稳[Cu(NH3)4 +] =2.1x1013,
K1=2.0×104
学
Cu(NH3)2+ + NH3 = Cu(NH3)22+ Cu(NH3)22+ + NH3 = Cu(NH3)32+
K2 =4.7×103 K3 =1.1×103
Cu(NH3)32+ + NH3 = Cu(NH3)42+ K4 =2.0×102
总反应为： Cu2+ + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+
溶液中中心离子的浓度，此值越小，配离子离解度越小，
表示该配合物越稳定。
化 例： CuY2- = Cu2+ + Y4-
K稳
学
0.1-x
xx
6.3×1018
Cu(en)22+ = Cu2+ + 2en
0.1-y
y 2y
4.9×1019
求得： x < y, 故 CuY2- 更稳定。
也可通过计算离解度来比较：α{CuY2- }= x / 0.1
由于(1) = (2)－(3)，所以：
K
K稳[Ag(CN)2] K稳[Ag(NH3)2]
18
Inorganic Chemistry
无 例如： 机 25℃时在 [Ag(NH3)2]+溶液中，c(NH3)=1.0 molL-1， 化 c([Ag(NH3)+2])=0.10molL-1，加入Na2S2O3 使c(S2O32-
[Cu(NH3)3]2+ = [Cu(NH3)2]2+ + NH3 K不稳2 = 1 / K稳3
化 [Cu(NH3)2]2+ = [Cu(NH3)]2+ + NH3 K不稳3 = 1 / K稳2
学 [Cu(NH3)]2+ = Cu2+ + NH3
K不稳4 = 1 / K稳1
总的 离解反应： [Cu(NH3)4]2+ = Cu2+ + 4NH3
K稳= K1·K2 ·K3 ·K4= =2.1×1013
配离子总的稳定常数，也称累积稳定常数(常用β表示) 等于逐级稳定常数的乘积。
K稳 ( ) ，表示生成的配合物稳定性
6
Inorganic Chemistry
无 相反过程，称为配合物（配离子）的逐级离解 :
机 [Cu(NH3)4]2+ = [Cu(NH3)3]2+ + NH3 K不稳1 = 1 / K稳4
= - 0.054V
[Cu(NH3)42+] [Cu2+][NH3]4
=K稳
[C u 2 + ]=K 1 稳 = 4 .7 6 X 1 0 -1 4 m o l.L -1
24
Inorganic Chemistry
无 11.2 影响配合物稳定性的因素 机
化
中心离子的结构与性质
学
配位体的性质
25
Inorganic Chemistry
K稳1.11270
0.01x00.0100.0102x0.010
化
学 x00.0.0112001.12107 x8.9106
[Ag]8.9106moLl1
[N 3 ] H [Ag 3 )2 ]( 0 N .0m 1 H 0 L o 1 l
答：略。
16
Inorganic Chemistry
无 2.判断配位反应发生的方向：生成or解离
机 （1）两种配离子之间转化 AB
化 如: Ag(NH3)2++2CN学 K的求法1
Ag(CN)2- + 2NH3
K = [Ag(CN)2- ][NH3] 2 / [Ag(NH3)2+][CN- ]2 ·[Ag +] / [Ag +]
= K稳 [Ag(CN)2- ] / K稳 [Ag(NH3)2+]
= 5.8×1013
17
Inorganic Chemistry
无 K的求法2 机 [Ag(NH3)2]++2CN化 Ag+(aq)+2CN-(aq)
学 Ag+(aq)+2NH3(aq)
[Ag(CN)2]-+2NH3 (1) K
[Ag(CN)2]- (2) K稳[Ag(CN)2-]
[Ag(NH3)2]＋(3) K稳[Ag(NH3)2＋]
)=1.0molL-1，问 [Ag(NH3)2]+能否完全转化成
学 [Ag(S2O3)2]+ [Ag (NH 3)2]的 K稳1.12107，
[Ag (S2O3)2]3的 K稳2.8811 0。 3
分析：K稳说明[Ag(NH3)2]+肯定向[Ag(S2O3)2]+转化 依据：求平衡时[Ag(NH3)+2]的浓度
和NH3的浓度（已知K稳=4.8×1012)。
化 解：设[Cu2+]=x
学
Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+
起始 0
0
0.1
平衡 x
4x
0.1-x0.1
(与酸碱平衡近似计算类似)
所以：
0.1
K稳=x—·(—4x—)4 —
答：[Cu2+]=6.03×10-4mol/L,[NH3I]n=o2r.g4a1n×ic1C0h-3emmoils1/4tLry
(2)
K稳[Ag(S2O3)23-]
KK[A(gS2O 3)2]3 K[A(gN3 H )2]
2 1..8 1 8 21 11 7 0 032I.n5or 7 g1 an6 i0 c Chemis20try
无 机
(0.10x)1(.22x)2 x(0.802x)2
2.57106
化K很大 x很 ，， 小则0有 .x100.81.2022 2.57106
19
Inorganic Chemistry
可能发生的反应：
无 (3) AAgg((N3N )32)HH 222S2O S2O 3232 机反 反应 应c前 c前 00.1.100 11.0.0