配合物在溶液中的稳定性

溶液酸度对配合物稳定性有何影响（1）配位剂的酸效应EDTA 在溶液中的电离平衡可用如下简式表示：----++−→←−→←−→←−→←−→←−→←++++++432234526Y HY YH Y H Y H Y H YH H H H H H H 从电离平衡可以看出，当溶液的酸度减小时，平衡向右移动，溶液中Y 4—增加，EDTA的配位能力增强；当溶液的酸度增大时，平衡向左移动，溶液Y 4—减少，EDTA 的配位能力降低。

这种因溶液酸度的改变而使配位剂的配位能力受到的影响，叫做配位剂的酸效应。

在溶液中，EDTA 总是以H 6Y 2+、H 5Y +、H 4Y 、H 3Y —、H 2Y 2—、HY 3—、Y 4—等七种形式存。

我们以[Y ’]表示EDTA 七种存在形式的总浓度，以[Y 4—]表示其阴离子Y 4—的浓度，则：][][4'-=Y Y ayay 称为配位剂EDTA 的酸效应系数。

ay 在一定pH 下是一个常数，它的大小与EDTA 的总浓度无关，而是由溶液的酸度决定的。

ay 越小，表示参加反应的EDTA 的有效浓度[Y 4—]越大，EDTA 的配位能力增强，反之，EDTA 的配位能力降低。

（2）配合物的表观稳定常数酸度对配位平衡的影响可用下式表示： 44--+⇔+n n MY Y M+++-H H⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+−→←--+223Y H HY H当溶液的酸度增高时，配位剂EDTA 的电离平衡向右移动，Y 4—的浓度降低，因而金属离子与EDTA 配位平衡向左移动，促使了配合物的离解，从而降低了配合物的稳定性。

因为： ][][4'-=Y Y ayayY Y ][][4--=将它代入配合物稳定常数式中得：]'][[][]][[][4444Y M ayMY Y M MY K n n n n MY n +--+-==- 这样我们就得到了游离金属离子浓度[M n+]、未配位的配位剂的总浓度[Y ’]和配合物浓度[MY n-4]三者之间的平衡关系式，令：ay K Y M MY K n n MY n n MY 44]][[][''4--==+- 式中K'MY n -4叫做配合物的表观稳定常数，在数值上它等于配合物的稳定常数除以配合剂的酸效应系数。

配合物的生成性质及应用配合物是由中心金属离子与配体通过共价键或均带离子键相结合而形成的化合物，具有丰富的生成性质和广泛的应用。

以下将对配合物的生成性质及应用进行详细阐述。

首先，配合物的生成性质主要包括稳定性、配位数和配体特性。

稳定性是指配合物形成后其在溶液中的稳定性，受到中心金属离子的电子轨道和配体配位能力的影响。

中心金属离子的稳定化是通过与配体形成配位键来实现的，一般来说，金属离子的空轨道与配体的空轨道之间的重叠越好，配合物的稳定性越高。

配位数是指一个中心金属离子与配体之间的配位键数量，一般为2、4、6、8等。

配体特性包括配体电荷、大小和位阻等，决定了配位键的形成能力和空间排布。

其次，配合物的生成性质与配位反应密切相关。

配位反应是指在配体作用下中心金属离子与溶液中的配体结合形成配合物的过程。

常见的配位反应包括取代反应、交换反应和加成反应。

取代反应是指一个或多个配体被其他配体取代的反应，可以通过配体之间的竞争结合来实现。

交换反应是指在溶液中不同的配合物之间发生配体的交换，可以通过添加适当的配体或改变溶液条件来实现。

加成反应是指在原有配合物基础上，进一步添加新的配体的反应，可以实现对配合物结构和性质的调控。

配合物具有广泛的应用价值。

首先，配合物在催化反应中发挥着重要的作用。

例如，过渡金属配合物可以作为催化剂催化各种有机反应，如氯化铱配合物在气相氯化甲烷反应中具有很高的活性和选择性。

其次，配合物在生物医学领域中具有重要应用。

铂配合物是世界上最重要的抗肿瘤药物之一，如顺铂和卡铂广泛应用于肿瘤化疗中。

此外，铁配合物可以用作治疗贫血的补铁剂。

再次，配合物在材料科学中有广泛的应用。

过渡金属配合物可以作为气体传感器、液晶显示材料、光学功能材料等。

最后，配合物在环境保护中也具有潜在应用。

例如，一些金属配合物可以作为吸附剂去除废水中的重金属离子，对工业废水的处理和环境保护具有重要意义。

综上所述，配合物具有丰富的生成性质和广泛的应用。

配位化学讲义第六章溶液中配合物的稳定性第六章 配合物在溶液中的稳定性第一节 影响配合物稳定性的因素一、概述逐级稳定常数和积累稳定常数: M+L=ML[M][L][ML]K 1=[M][L][ML]K β11==ML+L=ML 2[ML][L]][ML K 22=22212[M][L]][ML K K β==ML 2+L=ML][L][ML ][ML K 233=333213[M][L]][ML K K K β==…………… ……………… …………二、金属离子对配合物稳定性的影响1、具有惰性气体电子结构的金属离子碱金属：Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+碱土金属：Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+及：Al3+、Sc3+、Y3+、La3+一般认为它们与配体间的作用主要是静电作用，金属离子z/r越大，配合物越稳定。

例：二苯甲酰甲烷[phC(O)CH2C(O)ph]配合物的lgK1值（30℃，75%二氧六环）M2+ lgK1Be2+13.62Mg2+8.54Ca2+7.17Sr2+ 6.40Ba2+ 6.102、Irving-Williams顺序研究发现：第四周期过渡金属离子与含O、N配位原子的配体的高自旋八面体配合物，其稳定性顺序如下：Mn2+ < Fe2+ < Co2+ < Ni2+ < Cu2+ > Zn2+CFSE(Dq) 0 -4 -8 -12 -6 0这称为Irving-Williams顺序，可用CFSE解释。

Ni2+<Cu2+，可用Jahn-Teller效应解释。

三、配体性质对配合物稳定性的影响1、碱性配位原子相同，结构类似的配体与同种金属离子形成配合物时，配体碱性越强，配合物越稳定。

例：Cu2+的配合物：配体lgK H lgK1BrCH2CO2H 2.861.59ICH2CO2H 4.051.91phCH2CO2H 4.311.982、螯合效应1）螯合效应：螯合环的形成使配合物稳定性与组成和结构相似的非螯合配合物相比大大提高，称为螯合效应。

第五章 配合物在溶液中的稳定性在配位化学的研究应用中，常提及配合物的稳定性问题，配合物的稳定性在化学上有重要意义。

对配合物而言，其稳定性可包括热力学稳定性、动力学稳定性、氧化还原稳定性以及在水溶液、非水溶液或融盐中的稳定性等。

习惯上所说配合物的稳定性并且应用最多的是在水溶液中的热力学稳定性。

本章主要讨论热力学范畴的配合物在水溶液中的稳定常数和配位平衡，以及影响稳定性的因素和氧化还原稳定性等问题。

5. 1配合物的几种稳定常数稳定常数有不同的表示方法，在水溶液中经验平衡常数与标准平衡常数是一样的，故在讨论时所用平衡常数均为经验平衡常数。

5.1.1.浓度稳定常数（生成常数）和不稳定常数（解离常数）若M 表示金属离子，L 表示配体，则配离子的生成平衡与解离平衡一般可分别以下式表示，为简明起见略去各物种电荷：由此可见, )f K K （或稳越大，表示配离子越难解离，配合物也就越稳定。

故稳定常数是衡量配合物在溶液中稳定的尺度。

5.1.2. 逐级稳定常数与积累稳定常数实际上，配离子在溶液中的生成与解离都是逐级进行的：上式中的n K K K ,.......,21称为配离子的逐级稳定常数。

对以下各反应的平衡常数称为积累稳定常数，以 n βββ,.......,21表示：][]][[)(]][[][)(n nd nn f nML L M K K L M ML K K ML nL M ==+或或不稳稳 ]][[][.......................................................................]][[][]][[][1n 122 21 L ML ML K ML LML L ML ML K ML L ML L M ML K ML LM n n n n --=+=+=+第i 级积累稳定常数与逐级稳定常数之间的关系为：f K K K ......211=β。

5.1.3.混合配体化合物的稳定常数如配合物的形成过程：则：)(,][]][[][ij ji j i ij K N n N n j i B A M B MA ββ==≤=+=稳时，当ij β为混合配体化合物的积累稳定常数，ｎ为配位数，N 为中心原子（离子）的最高配位数．若形成过程为：若形成过程为：这些稳定常数均为多重平衡的总结果，即总的平衡常数，它反映了体系达平衡后各个浓度之间的关系。