Ch07配位化合物与配位平衡
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Ch7 配位化合物与配位平衡
p204-1,2,3,4,8;10,11,12,15
46子中d 电子的分布情况,中心离子的杂化类型及它们的空间构型。
解: ∵ Mn 2+:3d 54s 0 μ=5.9 Mn 3+:3d 44s 0 μ=2.8
d 电子分布: ○↑○↑○↑○↑○↑ ○║○↑○↑○○
杂化类型: sp 3杂化 d 2sp 3杂化 空间构型: 四面体 八面体
[10-3] 实验测得下列配合物的磁矩数值(B .M .)如下:
[CoF 6]3- 4.5; [Fe(CN)6]4-
0;
试指出它们的杂化类型,判断哪个是内轨型,哪个是外轨型?并预测它们的空间构型,指出中心离子的配位数。
解: Co 3+ 3d 64s 0 , Fe 2+ 3d 64s 0
○
║○↑○↑○↑○↑
○
║○║○║○○ 杂化类型: sp 3d 2杂化 d 2sp 3杂化
(外轨) (内轨) 空间构型: 正八面体 八面体 配位数: 6 6
[7-4] 0.1g AgBr 固体能否完全溶解于100mL 1mol/L 的氨水中?
(K sp (AgBr) =5.35×10-13; K [Ag(NH 3)2]+ (稳)=β 2 = 1.1×107
; Mr(AgBr)= 187.772 g/mol) 解法一:设100mL 1mol/L 的氨水中能溶解AgBr 固体x 克
平衡式: AgBr (s ) + 2NH 3 == [Ag(NH 3)2]+ + Br -
平衡mol/L
[(-x ÷187.772)/0.1]; [1×0.1-2x ÷187.772]/0.1; (x ÷187.772)/0.1; (x ÷187.772)/0.1
K =[(x ÷187.772)2]/[(0.1-2x ÷187.772 ]2 =K (稳[Ag(NH 3)2]+) ×K sp (AgBr) = 1.1×107×5.35×10-13 = 5.885×10-6
x =0.05<0.1g ;
故:0.1gAgBr 固体不能溶解完全。
解法二:设1L 1mol/L 的氨水中能溶解AgBr 固体x mol AgBr (s ) + 2NH 3 == [Ag(NH 3)2]+ + Br - x 1-2 x x x K =(x )2/[(1-2x )]2 =K (稳[Ag(NH 3)2]+) ×K sp (AgBr) = 5.885×10-6 x= 0.002426 mol
w=x M=0.002426×187.772=0. 5g(1L 1mol/L 的氨水)
0.1L 1mol/L 的氨水可以溶解0.05g AgBr 固体。
故:0.1gAgBr 固体不能溶解完全。
解法三:
设:溶解0.1克AgBr 固体需100mL y mol/L 的氨水
AgBr (s ) + 2NH 3 == [Ag(NH 3)2]+ + Br -
平衡mol/L (-0.1/187.772)/0.1; {0.1y -2[0.1÷187.772]}/0.1;[0.1÷187.772] /0.1;[0.1÷187.772] /0.1
K =[(0.1÷187.772) /0.1] 2 /{ (0.1y -2×0.1÷187.772) /0.1]}2 = (0.1÷187.772) 2/ (0.1y -2×0.1÷187.772) 2 =K (稳[Ag(NH 3)2]+) ×K sp (AgBr) =5.885×10-6 y =1. 5mol/L >1 mol/L
故:0.1gAgBr 固体不能溶解完全。
解法四:设此体系中:0.1gAgBr 固体能溶解完全的反应商为Q ,综合平衡常数为K 若Q <K ,则不能正向进行,若Q ≥K ,能正向进行,溶解完全或达平衡。
AgBr (s ) + 2NH 3 == [Ag(NH 3)2]+ + Br -
(0.1÷187.772); 1-2 ×(0.1÷187.772)/0.1 ;(0.1÷187.772)/ 0.1; (0.1÷187.772)/ 0.1
K =(x )2/[(1-2x )]2 =K (稳[Ag(NH 3)2]+) ×K sp (AgBr) = 5.885×10-6 Q=[(0.1÷187.772)/ 0.1]2/[ 1-2×(0.1÷187.772)/0.1]2=2.8362×10-5
Q >K
故:0.1gAgBr 固体能溶解完全?
[7-8]通过计算说明下列反应能否向右进行:
①2[Fe(CN)6]3-+2I -=2[Fe(CN)6]4 -
+I 2 ②[Cu(NH 3)4] 2++Zn=[ Zn (NH 3)4] 2++ Cu 解:①2[Fe(CN)6]3-
+2I -
=2[Fe(CN)6]4 -
+I 2
2
]I [2])([2])([lg
E
E 46
362
059.0-=---
CN Fe CN Fe o
上述电池反应式可分解为:
负极:2I -
-2e= I 2 V I I 5355.02
=-
O ϕ
正极:[Fe(CN)6]3-
+e ═[Fe(CN)6]4 – ?436)()(=--O
CN Fe CN Fe ϕ
]
)CN (Fe [])CN (Fe [lg
4636o
059.04636)CN (F e /)CN (F e --
+=--ϕ
ϕ
Fe 3+ + e -
═ Fe 2+
V Fe Fe
771.023=+
+
O ϕ;
][][lg
.Ο+2Fe +3Fe 0590+Fe Fe =+2+3φφ
Fe 3+ + 6CN -=[Fe(CN)6
]3- β 6 [Fe(CN)6]3
- = 1.0×
1042; β6 [Fe(CN)6]3- = [Fe(CN)63-
]/[Fe 3+
][CN -]
6 设: [Fe(CN)6]3-
= [Fe(CN)64-
]=[CN -
]=1mol/L (标准条件) ∴[Fe 3+]=[Fe(CN)63-
] /{β
6 [Fe(CN)6]3-[CN
-
]6}