配位化合物三学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:70 大小:9.7MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学Ks越大,表示配合(pèihé)反应进行得越彻底,配合(pèihé)物越稳定。配离子(如Cu(NH3)42+)的生成是分步进行的。Cu2++NH3→Cu(NH3)2+①K1=1.41×104Cu(NH3)2++NH3→Cu(NH3)22+②K2=3.17×103Cu(NH3)22++NH3→Cu(NH3)32+③K3=7.76×102Cu(NH3)32++NH3→Cu(NH3)42+④K4=1.39×102K1、K2、K3、K4称为逐级稳定常数。反应(1)最易进行,反应(2)中的NH3受到第一个NH3的斥力(chìlì),同时也有空间位阻,故难些,(3)、(4)更难些。这可从K1>K2>K3>K4看出。Kn逐级减小,尤其是带电荷的配体。累积(lěijī)稳定常数βn=K1K2…Kn≡Ks(n表示配离子中的配体数)对于同一类型(lèixíng)配合物,可用Ks来比较配离子的稳定性,Ks值越大,配合物越稳定。[例]将0.2mol•L-1的AgNO3溶液和2.0mol•L-1的NH3·H2O等体积混合,求平衡后体系中的[Ag+]。解:由于体积变化,Ag+的起始浓度(nóngdù)是0.1mol•L-1,NH3的起始浓度(nóngdù)是1.0mol•L-1。Ag++2NH3Ag(NH3)2+Ks=1.6×107由于NH3·H2O过量,可以认为[Ag(NH3)2+]=0.1mol•L-1而消耗NH3的浓度(nóngdù)为0.1×2=0.2mol•L-1,故平衡时[NH3]=(1.0-0.2)mol•L-1解得x=9.8×10-9,即平衡(pínghéng)时体系中[Ag+]=9.8×10-9mol•L-1试比较(bǐjiào)0.10mol·L-1的[Ag(NH3)2]+溶液中,含有1.0mol·L-1的氨水和在0.10mol·L-1的[Ag(CN)2]-溶液中,含有1.0mol·L-1的CN-时,溶液中Ag+的浓度。(Ks,[Ag(NH3)2]+=1.7×107,Ks,[Ag(CN)2]-=1.0×1021)x=[Ag+]=5.9×10-9mol·L-1同理可得,在[Ag(CN)2]-溶液(róngyè)中,[Ag+]=1.0×10-22mol·L-1结果表明,水溶液(róngyè)中[Ag(CN)2]-比[Ag(NH3)2]+更稳定对于不同类型的配离子,只能通过计算来比较它们的稳定性。如CuY2-和Cu(en)22+的Ks分别为6.0×1018和4.0×1019,表面看似乎后者比前者稳定,但事实(shìshí)恰好相反。因为前者是1:1型,后者是1:2型。3.2影响(yǐngxiǎng)配合物稳定性的因素如:Cu2++2|=|Cu|(1)螯合物的同一配体必须含有两个或两个以上能给出电子对的配位原子,常见的配位原子有N,O,S。(2)螯合物的同一配体中配位原子之间应间隔两个或三个其它(qítā)原子,这样才能形成稳定的五元环或六元环的螯合物。三元环因张力太大一般难以形成;一些无机含氧酸CO32-,SO42-,S2O32-等可与某些金属离子螯合成四员环,但稳定性很差;七元环或八元环的二胺型螯合物一般在酒精溶液中才能制成,在水溶液中不稳定。原因:五元(wǔyuán)环角度(108°)更接近C的sp3杂化轨道的夹角,张力小,环稳定;六元环角度(120o)更接近C的sp2杂化轨道键角,一些具有共轭双键的配体易与中心原子形成六元环。EDTA二钠盐最常用的螯合剂是乙二胺四乙酸钠(EDTA二钠盐):四个给出电子(diànzǐ)对的氧原子(不是羰基上的氧原子)和二个给出电子(diànzǐ)的氮原子,可与绝大多数金属离子形成稳定的螯合物。如Ca2+和Y4-螯合时形成5个五元环。螯合环中若双键增加,则配合物的稳定性增加。如叶绿素、血红蛋白、酞菁染料等卟啉类配合物显著稳定,在于形成了带双键的六员环。螯合物可以是不带电荷(diànhè)的中性分子(易溶于有机溶剂),也可以是带电的配离子(易溶于水中)。鳌合物与具有相同配位(pèiwèi)原子的非鳌合物相比,具有特殊的稳定性。螯合物获得特殊(tèshū)稳定性的热力学原因:[L-M-L]+L-L=[M=L2]+2L在从简单配合物向螯合物转变过程中,由反应前的两个分子生成产物的3个分子,即螯合物的成环作用,使体系的反应熵加大了。成环后体系分子数增多而引起的熵增加,增强了螯合物的稳定性,因此螯合效应的实质是一种熵增加效应。螯合物的稳定性也和ΔrH有关:如lgKs{Cu(NH3)22+}=7.87,ΔrH{Cu(NH3)22+}=-50.3kJ/mollgKs{Cu(en)2+}=11.02Δr