分析化学基础知识——第一课 绪论
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第一课绪论
一、配位化合物的定义
往CuSO4的稀溶液滴加6mol/L的氨水不断振摇,开始时有天蓝色Cu(OH)2沉淀,继续再加氨水时,沉淀消失。在溶液中检查不到Cu2+却只能检测到SO42-,推测生成了一种新物质,用酒精沉淀,再经结构分析:该物质为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
物质[Ag(NH2)]NO3,K2[HgI4]……,在水溶液中形成离子[Cu(NH3)4]2+,[Ag(NH2)]+,[HgI4]2-。
金属离子(或原子)与一定数目的中性分子或负离子结合成不易离解的复杂离子称为配离子。
含有配离子及配位分子的化合物统称为配合物。
配合物与复盐如明矾[KAl(SO4)2]12H2O不一样,不能相混。
二、配合物的组成
以[Cu(NH3)4] SO4为例其组成可表示
配位离子
1.中心原子:一般为金属阳离子(原子),特别是过渡金属离子,Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au等。
2.配体:中心原子周围的分子或离子(可以是阴离子,也可以是中性分子)。
3.配位原子:配体中能向中心原子提供孤对电子的原子如NH3中的N原子,H2O中的O原子,CN-中的C 原子,以N、P、O、S、C等原子居多。
配体又分:
4.配位数:直接与中心原子相结合的配位原子总数。以2、4、6较为多见。在[Pt(en)2]Cl其配位数为4。
5.配离子电荷:中心原子和配位体电荷的代数和。如[Cu(NH3)4]2+、[Fe(CN)6]4-。
三、配位化合物的类型
1.简单配位化合物
单齿配位体与单个中心离子(或原子)所形成的配合物
K2[PtCl6]
[Fe(H2O)6]Cl5
[Cr(H2O)6]Cl3
Na[AlF6]
2.螯合物
由中心离子和多齿配体结合而成的环状配合物。
四、配位平衡
Ks(K稳)称为配离子的稳定常数,Ks越大,说明生成配离子的倾向越大,配合物越稳定。
配位平衡的移动
配位平衡与其它化学平衡一样,若改变平衡的条件,平衡就会移动。
1.酸碱效应
2.沉淀平衡效应
向配位平衡中加入较强的沉淀剂,可使配离子离解,甚至使配位平衡转化为沉淀平衡。同样,在沉淀平衡中加入较强的配位剂,可使沉淀平衡移动,甚至使沉淀平衡转化为配位平衡。
五、配合物与医药
1.配合物在生命过程中起重要作用
血红蛋白中的亚铁血红素是铁的配合物,叶绿素是含镁的配合物;维生素B12是含钴的配合物。
2.含铂药物
20世纪60年代顺铂cis-[Pt(NH3)2Cl2]抗肿瘤活性的发现是现代无机药物化学作为一个研究领域的标志。
3.有些配合物可用作有害元素中毒的解毒剂,如二巯基丁二酸钠可用作As、Hg等解毒,枸橼酸可用于Pb解毒,乙二胺四乙酸二钠也可用于Pb解毒。