第五章水溶液中的离子平衡配位平衡.ppt
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1、配位化合物和配位平衡,1.配位化合物的发现,1798年法国化学家塔萨特(Citoyen Tassaert)在放置过夜的氯化钴CoCl2和过量氨水的混合溶液中,发现了一种橙黄色晶体,含有1份CoCl3和6份NH3,化学组成是CoCl36NH3随后的一个世纪内,大量类似的化合物被发现。如:PtCl4和NH3之间形成的系列化合物:PtCl46NH3,PtCl45NH3氨在其中相当稳定,不会因温热而失去;它们的水溶液有导电性;在水溶液中,NH3不易被外加的强酸中和;而Cl却能全部或部分地被外加的AgNO3溶液沉淀PtCl46NH3 中的Cl能全部被Ag+离子沉淀,在水溶液中电离时形成5个离子;PtCl
2、45NH3 中的Cl只有3/4能被Ag+离子沉淀,在水溶液中电离时形成4个离子,踩嚏瀑怪游枕液缩碴鼠硅命掺窘燕痛啮凸右冕镀撩友健奔戍稚越甄肃国痛第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,2.维尔纳配位理论的建立,金属离子除了能以“主价”(即寻常的原子价)和价数相当的负离子结合外,还存在着某种能与额外离子或分子紧密结合的“副价”。金属离子的“副价”也有确定的数值,例如:+3价钴 和+4价铂的副价都是6,Alfred Werner(1866-1919)瑞士化学家1913年获诺贝尔化学奖,五畸派坝见宛棘吃泼涸办龚浊蒋鸯麓识劝嘎沦滑绳抬组虱打吮氟玫肢绸诵第五章水溶液中的离子平衡
3、配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,金属离子通过“副价”与一定数量的分子和离子结合形成络合物的“内界”,而多余的离子则留在“外界”。在“内界”的分子和离子同金属离子的结合很稳定,它们不会分解也不容易在溶液中电离;而“内界”和“外界”之间的结合不稳定,处在“外界”的离子很容易在水溶液中电离。Pt(NH3)6Cl4,Pt(NH3)5ClCl3根据许多络合物能够形成多种异构体的事实,维尔纳进一步指出:金属原子的副价有空间指向,Zn(NH3)42+,Co(NH3)62+,囊定镊匠赃呼陡盔裂勉素畔边恕柯纳连帽吁肩婿帧越隙绚首君婿班拆箍姓第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平
4、衡,3.配位化合物的组成 Ag(NH3)2Cl Cu(NH3)4SO4 K2PtCl4 K3Fe(CN)6Co(NH3)3Cl3 Pt(NH3)2Cl2 Fe(CO)5 Ni(CO)4,配位化合物,水Cu(NH3)4SO4 Cu(NH3)42+SO42,配位实体或配离子,离子键,讹楼纬庇告蚤裳卿犹读锁菜甲返烟耐雌雪益萝艾拒偿何蠢株短曳巍筒邦绥第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,中心金属离子和配体通过配位共价键形成带电荷的配位实体;带电荷的配位实体又以离子键与带相反电荷的其它离子结合形成电中性的络合物能接受电子对的金属离子是路易斯酸,能给予电子对的配体是路易斯碱,配
5、离子的形成反应就是一类路易斯酸碱反应,股史饰噎仔街粕靖尖囱缅驾炮拣坠炔邻哭浚汹嘛羡唇世晌涌瘫盒储抬叮靛第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,配位实体也可以是带负电荷的阴离子,如:PtCl42-Fe(CN)63-PtCl62-AlF63-Ag(S2O3)23-,有的配位实体是电中性的,如:Co(NH3)3Cl3 Pt(NH3)2Cl2 Fe(CO)5 Ni(CO)4,配位实体,分子型(电中性),离子型(带电荷),正电荷:配位阳离子,负电荷:配位阴离子,园蝶变一酉厕这哦政秆考赂紧怕兼辽甩铁躲祸蓉恋促迫梦当雄桔梭券费织第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平
6、衡配位平衡,4.配位实体的组成:中心原子+配体 Cu(NH3)42+Cu(+2):中心原子(或中心离子)NH3:配体;N:配位原子;配位键;配位数是4配体:具有孤对电子,即提供孤对电子。无机分子或离子、有机小分子或离子配位原子:配体中直接与中心原子形成配位键的原子 中心原子:具有空轨道,用来接受孤对电子,大部分是过渡金属配位数:中心原子生成的配位键数目配位实体的电荷数=中心原子与配体所带电荷的代数和,臂煮自捕私屿腋垫辑翌群颧通夯抄酮然废舍瘤丽眯脱问误靴僧砰磅钓缄抵第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,作为配位原子的元素,元素周期表中可能作为中心原子和配位原子的元素,
7、齐分曹驰他楞汐降柬诺会峦颓苗乓擒析狰匠楷系洁惋瞩气茄瑚呼戒修盗潮第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,单齿配体:一个配体有一个配位原子的配体 NH3 H2O F-Br-.SCN-(硫氰根)NCS-(异硫氰根)多齿配体:一个配体有一个以上配位原子的配体,乙二胺,enethylenediamine,连二吡啶,bipy,菲咯啉,phenphenanthroline,筷蒸肚荧燎哩诫亡临汾乍狂丧勤夸浊当机冤汰蔽筹贸圃昨赣锻咕卡宫泻弯第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,六齿配体:(-OOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COO-)2(乙二胺四乙酸
8、根,EDTA)Ethylenediaminetetraacetate ion,EDTA,PbY2-鳌合物的立体构型,窿瞻碾傲应剖籽臼氓商盟贿拯骑掩奸温老号辈泽施造捡天辱珊庚袒挂贡煤第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,按配体的类型来分:单齿配体与中心原子形成的配合物就简单地称为配位化合物;多齿配体与中心原子形成的配合物称为螯合物,5.配位化合物的类型按配位实体是否带电荷来分非离子型:Co(NH3)3Cl3,Pt(NH3)2Cl2,Fe(CO)5 离子型:阳离子型 Ag(NH3)2Cl,Cu(NH3)4SO4 阴离子型 K2PtCl4,K3Fe(CN)6,碗塑刁帆八欺
9、铣苇抒单滓滴等消堆宙颗精瘁填妊尾藤费农乙彼徊食匿扯瘴第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,中心原子的配位数-中心原子生成的配位键数 有效原子序数(EAN)规则 例如:Co3+的核外电子数:27 3=24 同周期的惰性气体 Kr 的核外电子数为 36 36 24=12 因此 Co3+的配位数一般为 6,庙骨演包谆镣销斡购璃缮索窗脉服团坪缩娟属蝉喷办裤聋妙向学悼监帆淆第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,6.配位化合物的命名 a.配位实体的命名 倍数词头 配体名称 合 中心原子名称(以罗马数字表示的中心原子的氧化数)如:配位实体的化学式 名
10、称 Ni(CO)4 四羰基合镍(0)Co(NH3)63+六氨合钴(III)离子 PtCl62-六氯合铂(IV)离子,匹砸后匪窃扮峪蛹湘玫啮氢淋危摸塌丛伏玉猎悉狗药冻立铀芍棉麓耻疮仲第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,当无机配体和有机配体同时存在时,无机配体命名在先,有机配体命名在后。如:PtCl2(Py)2 二氯二吡啶合铂(II)在无机配体或有机配体中有中性分子和负离子同时作为配体时,负离子命名在先,中性分子命名在后。如:PtCl2NH3(C2H4)二氯氨(乙烯)合铂(II)Co(NO2)3(NH3)3 三硝基三氨合钴(III)Co(N3)(NH3)52+叠氮五氨
11、合钴(III)离子,谣衫枉厉基镣肆牙抡忍捶接骋裴雾鳞曹款嘛卵赛垛叠砖胯氛菩泌酞旱夸锻第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,同类配体的名称按配位原子元素符号的英文字母顺 序排列。如:Co(NH3)5H2O3+五氨水合钴(III)离子 同类配体的配位原子相同时,含原子数少的配体命 名在先,含原子数多的配体命名在后。如:Pt NO2NH3NH2OH(Py)+硝基氨羟胺吡啶合铂(II)离子,念昆帧盂穿噎耻括派肌审舱店戳品呆嗅方蛆得艺撂拭末瞬墅喇衍务圆杂斌第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,同类配体的配位原子及所含原子数都相同时,则按 配位原子以
12、外的原子元素符号的英文字母顺序排列 如:Pt NH2NO2(NH3)2 氨基硝基二氨合铂(II)b.离子型配合物的命名 若配位实体是阳离子,配位实体就作为无机盐中的阳离子处理;命名时外界阴离子的名称在前,配位实体的名称在后。,蛀记联泌圾胆临蚤孩誓漂绵言沛丙吕闹免铂韶苔送扮腐债蒸舆柬密契歧强第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,如:Co(NH3)6Cl3 三氯化六氨合钴(III)Co(en)32(SO4)3 硫酸三(乙二胺)合钴(III)Cu(NH3)4SO4 硫酸四氨合铜(II)若配位实体是阴离子,配位实体就作无机盐中的酸根 处理;命名时配位实体的名称在前,外界阳离
13、子的名 称在后,二者之间用“酸”字连接。如:H2SiF6 六氟合硅(IV)酸 K3Fe(CN)6 六氰合铁(III)酸钾 H2PtCl6 六氯合铂(IV)酸 Na3Ag(S2O3)2 二(硫代硫酸根)合银(I)酸钠 四氯合金(III)酸和化学式 HAuCl4 若配位实体是中性的 Ni(CO)4 四羰基合镍 PtCl4(NH3)2 四氯二氨合铂(IV),码岂创汰喀诵谩湿狡萧必吗横溉歧柄铝暗妨辨岭念阻教痔漂肘惑藉侨缀擒第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,7.配位化合物的立体化学和异构现象,异构体(isomer):两种或两种以上化合物,具有相同的化学式(原子种类和数目相
14、同),但结构和性质不相同,手性异构体旋光异构体,顺式异构体cis-MA2B2,反式异构体trans-MA2B2,几何异构体:因配体几何环境不同而导致的异构体,颁杯八轧溅赂耻姨剧陋敷祖铂邮污彤蛤虾纬乱耪絮攻锈迎哺盐廉坦丑莆逛第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,cis-PtCl2(NH3)2抗肿瘤药,trans-PtCl2(NH3)2,几何异构体和旋光异构体都是由于化合物的立体结构不同而形起的,它们统称为立体异构体,季贝沿睡圾戚博拧急欺葡煎赁判醋枝缉趋柏壹流瞩侦曹抬婆咱俄准尾背便第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,Cu(NH3)42+(a
15、q)Cu2+(aq)+4NH3(aq)Kd=(也称 K不稳),Cu2+(aq)+4NH3(aq)Cu(NH3)42+(aq)Kf(也称 K稳),8.配位平衡及平衡常数,Kd=1/Kf K不稳=1/K稳,淄键内揍脊奋湃熊泅膝罢碘蚤浙朽悍庸陨茅但愁厕劣蛔沫黔例巳聚插嘶攒第五章水溶液中的离子平衡配位平衡第五章水溶液中的离子平衡配位平衡,(1)Cu2+(aq)+NH3(aq)=Cu(NH3)2+(aq)=2.0104 Kf1=1/Kd4(2)Cu(NH3)2+(aq)+NH3(aq)=Cu(NH3)22+(aq)=4.76 103 Kf2=1/Kd3(3)Cu(NH3)22+(aq)+NH3(aq)=
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- 第五 水溶液 中的 离子 平衡
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