第10章 配化物在溶液中的平衡
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高中化学水溶液平衡教案
教学目标:
1. 了解水溶液的基本概念和特点。
2. 理解水溶液中的平衡现象及相关的化学方程式。
3. 掌握水溶液平衡的影响因素和调节方法。
教学内容:
1. 水溶液的定义和性质。
2. 溶解度和溶解平衡。
3. 酸碱平衡和盐水平衡。
教学步骤:
第一步:导入(5分钟)
教师引导学生回顾有关水溶液的知识,提出学习的主题是水溶液平衡。
同时,引入水溶液
的平衡概念。
第二步:讲解水溶液的定义和性质(15分钟)
教师通过讲解,图像展示和示例演示等方式介绍水溶液的定义和性质,包括溶解度、溶解
平衡等内容。
并通过实验让学生亲自观察水溶液的形成。
第三步:探讨溶解度和溶解平衡(20分钟)
教师引导学生讨论溶解度和溶解平衡的概念,以及影响溶解度的因素。
通过实验和计算演
示不同物质的溶解度及平衡的动态过程。
第四步:学习酸碱平衡和盐水平衡(20分钟)
教师讲解酸碱平衡和盐水平衡的定义、反应特点及相关的化学方程式。
并通过实例讲解如
何调节水溶液的酸碱程度和盐水浓度。
第五步:课堂练习(10分钟)
教师布置针对水溶液平衡的练习题,让学生在课堂上进行解答并相互讨论,巩固所学知识。
第六步:总结与评价(5分钟)
教师对学生的学习情况进行总结和评价,强调水溶液平衡的重要性,并为下节课的学习内容做铺垫。
教学反思:
在教学过程中,应注重让学生通过实验和讨论来掌握水溶液平衡的相关知识,激发他们的学习兴趣和主动性。
同时,也要关注学生的实际学习情况,根据学生的反馈进行及时调整和指导。
配合物在溶液中的稳定性【摘要】配合物在溶液中的稳定性是指配离子或分子在溶液中解离为水合金属离子和配体,当达到平衡时其解离程度的大小。
稳定性是配合物在溶液中的一个重要性质,了解配合物对在溶液中的稳定性及其规律,必须从中心离子和配体的本性以及它们之间的相互作用入手。
本文主要讨论中心离子性质对配合物稳定性的影响【关键词】惰气性、d10型、d10s2型、d1-9型金属离子1、惰气性金属离子碱金属: Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+碱土金属:Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+及:Al3+、Sc3+、Y3+、La3+(1)作用力:中心原子与配体间的作用主要是静电作用。
(2)影响稳定性的因素:中心离子的电荷和半径。
中心离子的电荷越大,半径越小形成配离子越稳定。
配合物的稳定性随z2/r增大而增大稳定性顺序为: Li>Na>K>Rb>Cs; Be>Mg>Ca>Sr>Ba2、d10型金属离子Cu(Ⅰ)、Ag(Ⅰ)、Au(Ⅰ) Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)Ga(Ⅲ)、In(Ⅲ)、Tl(Ⅲ) Ge(Ⅳ)、Sn(Ⅳ)、Pb(Ⅳ)(1)作用力:化学键在不同的程度上有明显的共价性。
(2)稳定性的规律:①这种金属离子的配合物一般比电荷相同、体积相近的惰气金属离子的配合物要稳定些。
②Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)这三种金属离子配合物的稳定性是Hg(Ⅱ)的最高。
③Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的顺序不一致,在与有些配体配位时,Zn(Ⅱ)的配合物的稳定性大于Cd(Ⅱ)的配合物的稳定性,但与另一些配体配位时则出现相反的现象。
例如:Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)与卤素离子形成的配离子时,在Cl-、Br-、I-作配体时稳定性顺序都是Zn<Cd<Hg;在F-作为配体是,稳定性顺序却是Zn>Cd<Hg;原因:由于Cl-、Br-、I-有比较明显的变形性,配离子中共价结合的成分随着Zn、Cd、Hg的顺序而增加;因此半径越大越稳定。
配合物与沉淀溶解平衡实验报告
合金水化溶解平衡实验是利用溶解反应的平衡性,测定含有多种溶质的合金的溶解度的常用实验。
本实验目的是探究在某温度下,某合金的溶解度及沉淀配合物形成的情况,研究其热力学参数。
实验取得的基本原始数据是,在室温25℃的情况下,合金溶液中分别含有0、250、500、1000、1250mg/L的各种溶质,并于24小时内采集溶液和沉淀物的样品,进行示踪分析测定,确定溶液和沉淀物中溶质含量,以计算其实验数据,并分析溶液和沉淀物的組成及出现的化学反应。
根据实验结果,当不同溶质的溶液量级相同时,沉淀物的组成物质基本相同,但其形成量与溶质质量不断增加成正比,且溶液以一定数量的溶质饱和。
另外,再结合配置曲线及热力学计算,实验验证了同反应条件下,当不同溶质组分溶质量相同时,K值以及溶质沉淀均是相同的,即沉淀量跟溶质量成正比,越大的溶质量,沉淀量越大,而热力学参数也确定了所测定的反应热常数。
综上所述,合金水化溶解平衡实验可以用来定量测量一个特定合金在给定条件下的溶质沉淀情况,从而为热力学参数及其变化规律的研究提供来源和依据。
配合物与沉淀溶解平衡一、配合物的概念配合物是由中心离子与其周围配体结合形成的一种化合物。
其中,中心离子通常是金属离子,周围配体是一些阴离子或者分子。
配合物在化学中有着广泛的应用,特别是在无机化学中,常常作为功能性材料、催化剂和生物分子的模型使用。
二、配合物的形成配合物的形成取决于中心离子和配体之间的相互作用。
这些相互作用可以有以下几种:1. 静电相互作用当中心离子的电荷与配体的电荷相互吸引时,两者会形成配合物。
2. 配位键的形成配位键是指中心离子与配体之间的化学键。
通常,这种化学键形成于配体的一个或者多个电子对与中心离子之间的相互作用。
3. 氢键相互作用某些情况下,配体中的羟基或者碳氧化物官能团与中心离子之间可以形成氢键相互作用。
4. 范德华力在某些情况下,中心离子和配体之间也可以通过范德华力相互吸引。
三、沉淀溶解平衡概念沉淀溶解平衡是指在水中一种物质的溶解度与其在水中形成沉淀的平衡状态。
对于某些物质而言,如果其在水中溶解度较低,会导致其在水中形成沉淀。
如果这个沉淀物质可以被水重新溶解,则就可以形成沉淀溶解平衡。
例如,银钙盐在水中的溶解度很低。
当在水中加入氯离子时,银离子和氯离子会结合形成银氯化物沉淀物质。
然而,在溶解和沉淀之间,银氯化物沉淀物质也会重新溶解。
当这种溶解和沉淀达到平衡状态时,就形成了沉淀溶解平衡。
四、配合物对沉淀溶解平衡的影响对于某些天然气体或者污染物,它们在水中的溶解度很低,而且在水中容易形成沉淀。
但是,如果向水中加入一种配体,这种配体可以与沉淀形成配合物,从而使沉淀重新溶解。
例如,铅离子可以与氰化物形成铅氰配合物。
由于铅氰配合物在溶液中很稳定,所以它可以防止铅在水中形成沉淀。
另外,一些金属离子也可以与典型的有机配体形成配合物。
例如,硬水是指含有大量镁离子和钙离子的水。
这些离子容易在水中形成沉淀,从而降低水的质量。
然而,如果用一些具有分散性的有机配体,就可以形成离子配合物,从而防止沉淀形成。
银氨溶液中平衡移动
银氨溶液是指银离子(Ag⁺)与氨(NH₃)形成的配合物溶液。
在银氨溶液中,银离子和氨之间形成络合物离子[Ag(NH₃)₃]⁺。
这个配合物的生成是可逆的,因此存在平衡移动的情况。
配合物生成的平衡反应可以用化学方程式表示为:Ag⁺(aq) + 2NH₃(aq) <=> [Ag(NH₃)₃]^+(aq)
这个反应的平衡位置是可以受到多种因素影响的,比如温度、浓度、压力等。
一般来说,银离子和氨之间的配位反应是在溶液中快速进行的,但仍然是一个可逆反应。
在一定条件下,可以影响到这个平衡的移动方向,例如:
1.浓度变化:增加银离子或氨的浓度会导致反应向生成配合物的方向移动,减少银离
子或氨的浓度则会导致反应向解离配合物的方向移动。
2.温度变化:温度升高通常会使得平衡移动朝向吸热的方向。
对于这个反应而言,增
加温度可能使得反应朝向生成配合物的方向移动。
3.添加其他物质:有些物质可能会影响银氨配合物生成的平衡,例如某些配体可能会
与银离子竞争氨配位位点,影响配合物的形成。
总的来说,平衡移动是指在特定条件下,化学反应在正向和逆向之间的动态平衡。
对于银氨溶液中形成的配合物,通过控制反应条件,可以促使平衡向某个方向移动,以调控生成或解离配合物的程度。
第十章 配位化合物学习要点配合物、配合物价键理论、sp 、sp 3、dsp 2、sp3d2、d2sp3杂化轨道、外轨型、内轨型配合物、磁矩、晶体场理论、分裂能、晶体场稳定化能(CFSE )、螯合物、配位平衡学习指南配合物是配位化合物的简称。
配离子或配位分子是由中心原子提供价层空轨道,配体中的配原子提供孤对电子,以配位键结合而成的难解离的复杂结构单元。
它是由中心原子和配体组成的。
中心原子往往是过渡金属离子,配体一般分为单齿配体和多齿配体,配体中直接与中心原子配位的原子称为配原子。
配离子或配位分子中配原子的数目称为中心原子的配位数。
配合物顺、反异构体的理化性质不同。
配合物的名称有俗名、商品名和系统命名,系统命名法是配合物内外界之间服从一般无机化学命名原则,内界命名的先后顺序所遵循的一般原则是配体数—配体名称—合—中心原子名称(中心原子氧化数),不同配体按阴离子—中性分子—阳离子顺序排列。
配合物的价键理论认为:中心原子与配体之间以配位键相结合,成键过程中,中心原子提供的价层空轨道首先进行杂化,形成杂化空轨道,配合物的空间构型,取决于中心原子价层空轨道的杂化类型。
常见的杂化方式有sp 、sp 2、sp 3、dsp 2、sp 3d 2、d 2sp 3等。
配合物的内、外轨型,可通过配合物的磁矩测定,结合中心原子的价层电子结构来判断,进一步可推断中心原子价层空轨道的杂化类型、配合物的空间构型、磁性及定性说明部分配合物的稳定性。
配合物的晶体场理论把中心原子和配体都看成点电荷,中心原子和配体之间靠静电作用力相结合,并不形成共价键。
在晶体场的作用下,中心原子d 轨道发生能级分裂,分裂能的大小与配合物的空间构型、配体场强、中心原子所带的电荷数和它所属周期等因素有关。
对于d 4~d 7电子构型的中心原子,其配合物有高、低自旋之分。
根据晶体场稳定化能的相对大小可以比较相同类型配合物的稳定性。
晶体场理论还可以较好地解释配合物的颜色。
姓名:学号:班级:一、实验目的1.拿握配合物的生成和离解,以及配离子与简单离子的区别。
2.加深理解配合物的组成和稳定性,了解配合物形成时的特征。
3.加深理解沉淀溶解平衡和溶度积的概念,掌握溶度积规则及其应用4.学习利用沉淀反应和配位溶解的方法分离常见混合阳离子5.学习离心机的使用和固液分离的操作方法二、实验原理1.配位化合物与配位平衡配位化合物(简称配合物)的组成一般可分为内界和外界两个部分,中心离子与一定数目的配位体组成配合物的内界(一般为配离子或分子配合物除中心离子和配位体以外的部分为外界。
内界和外界以离子键结合,在水溶液中完全解离而配离子很稳定,在水溶液中像弱电解质一样分步解离,即配离子在溶液中存在着配合和解离平衡。
可用稳定常数K来描述配离子的稳定性。
对于相同类型的配离子,K数值愈大,配离子就愈稳定。
和所有化学平衡一样,当条件改变时,配位平衡会发生移动。
当简单离子(或化合物)形成配离子(或配合物)后,其某些性质会发生改变,如颜色、溶解性、酸性以及氧化还原性等。
在水溶液中,配合物的生成反应主要有配位体的取代反应和加合反应。
整合物又称内配合物,它是由中心离子和多基配位体配合而成的具有环状结构的配合物,它比一般的配合物稳定,很多金属整合物具有特征的颜色。
整合物的环上有几个原子,就称为几元环。
一般五元环和六元环的整合物比较稳定2.沉淀溶解平衡在含有难溶电解质(AB)晶体的饱和溶液中,难溶电解质与溶液中相应离子间的平衡称为沉淀溶解平衡。
在一定的温度下,沉淀的生成或溶解可以根据溶度积规则来判断。
当体系中离子浓度的幂的乘积大于溶度积数,即Q>K二时有沉淀生成,平衡向左移动:当<K时,无沉淀生成,或平衡向右移动,原来的沉淀溶解:当QK二时,处于平衡状态,溶液为饱和溶液。
设法降低难溶电解质溶液中某一相关离子的浓度可以将沉淀溶解,溶解沉淀的常见方法有酸、碱溶解法,氧化还原溶解法,配位溶解法,沉淀转化溶解法和多元溶解法等。
第十章配位平衡与配位滴定一.选择题1.EDTA与金属离子形成的配合物,其配位比一般为()A.1:1B.1:2C.1:4D.1:62.有关EDTA叙述错误的是()A.EDTA也是六元有机弱酸B.可与大多数离子形成1:1型的配合物C.与金属离子配位后都形成深颜色的配合物D.与金属离子形成的配合物一般都溶于水。
3.已知lgK MY=18.6,pH=3.0时的lgK'MY=10.6,则可求得pH=3.0时的酸效应系数的对数为()A.3B.8C.10D.184.在配位滴定时,金属离子与EDTA形成的配合物越稳定,K越大,则滴定时所允许的pHMY(只考虑酸效应)()A.越低B.越高C.中性D.无法确定5.下列金属离子浓度均为0.01mol.L-1,则pH=5.0时,可用EDTA标准溶液直接滴定的是()A.Mg2+B.Mn2+C.Ca2+D.Zn2+6.EDTA滴定Zn2+时,若以铬黑T作指示剂,则终点颜色为( ) 。
A. 黄色B. 酒红色C.橙色D.蓝色7. 对金属指示剂叙述错误的是()。
A.指示剂本身颜色与其生成的配位物颜色应显著不同B.指示剂应在适宜pH范围内使用C.MIn稳定性要略小于MY的稳定性D. MIn稳定性要略大于MY的稳定性8.如果MIn的稳定性小于MY的稳定性,此时金属指示剂将出现()A.封闭现象B.提前指示终点C.僵化现象D.氧化变质现象9.某溶液主要含有Ca2+、Mg2+及少量Fe3+、Al3+。
在PH=10时,加入三乙醇胺,以EDTA滴定,用铬黑T为指示剂,则测出的是()。
A.Mg2+量B.Ca2+量C.Ca2+、Mg2+总量D.Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+总量10.在直接配位滴定法中,终点时,一般情况下溶液显示的颜色为()。
A、被测金属离子与EDTA配合物的颜色B、被测金属离子与指示剂配合物的颜色C、游离指示剂的颜色D、金属离子与指示剂配合物和金属离子与EDTA配合物的混合色11. 在EDTA配位滴定中,有关EDTA酸效应的叙述何者是正确的()。