第九章 配合物与配位平衡
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配位化合物的稳定性与配位平衡教案
引言:
配位化合物是由中心金属离子与周围的配体通过配位键结合形成的化合物。配位化合物的稳定性与配位平衡是理解和掌握配位化学的重要基础。本文将从稳定性和配位平衡两个方面进行探讨,并提供一份配位化合物的稳定性与配位平衡的教案。
一、稳定性的影响因素
1. 配体的性质
配体的配位能力是影响配位化合物稳定性的关键因素之一。通常,配体的配位能力与其配位原子的电性、大小和配位方式有关。例如,迈克尔加合物(氮气配合物)由于配位原子的不同电性,形成的稳定性存在较大差异。
2. 配位键的强度
配位键的强度直接影响配位化合物的稳定性。通常,配位键的强度与配体的键长和键能有关,配位键愈强,配位化合物的稳定性就愈高。例如,持键配体一般形成较稳定的配位化合物。
3. 中心金属离子的性质
中心金属离子的性质对配位化合物的稳定性起着重要影响。中心金属离子的电子结构、电荷以及配位数等因素都可以对配位化合物的稳定性产生影响。 二、配位平衡的影响因素
1. 配位物浓度
配位物浓度是影响配位平衡的一个重要因素。配位物浓度的增加可以促进正向反应,使得配体与中心金属离子更容易结合形成配位化合物。
2. 配位物配位能力
配位物的配位能力也是影响配位平衡的关键因素。一般来说,配位物的配位能力越强,反应向右方向(生成配位化合物)进行的速度越快,平衡位置就会向配位化合物方向移动。
3. 配体交换速率
配体交换速率是影响配位平衡的另一个重要因素。当配体与配位化合物发生配位键交换时,交换速率的快慢将直接影响配位平衡的位置。
三、1. 教学目标
通过本节课的学习,学生将能够了解配位化合物的稳定性与配位平衡的影响因素,掌握相关概念和基本理论知识。
2. 教学内容
(1)稳定性的影响因素:配体的性质、配位键的强度和中心金属离子的性质。
(2)配位平衡的影响因素:配位物浓度、配位物配位能力和配体交换速率。 3. 教学方法
1 第九章 配位化合物参考答案
P108~109
2 、解:①依题意,有: OHNHAg2232])([AgOHNH232
初始: 0.1 1.0 0.0
平衡时: 0.1-x 1.0+2x x
])([23223231])([][][NHAgfKNHAgAgOHNHK
因为c([Ag(NH3)2]+)/Kθ>500,且([NH3·H2O]=1.0很大,
所以0.1-x ≈0.1 , 1.0+2x ≈1.0
7107.111.00.1x
91088.5][xAg
②同理: ])([2221])([][][CNAgfKCNAgAgCNK
21100.111.00.1y
22100.1][yAg
由计算可知,对于同类配合物,配合物的稳定常数越大,离解出的金属离子浓度越低。
4 、
解:依题意,有: OHNHsAgBr232)(232)(2NHAgOHBr
平衡时: x (1/187.77)/0.1 (1/187.77)/0.1
])([232323][])([][NHAgfSPAgBrKKNHNHAgBrK
第九章 配位化合物习题答案
1.命名下列配合物,并指出中心离子的配位数和配体的配位原子。
(1) [Co(NH3)6]C12 (2) [Co Cl (NH3)5]C12
(3) [Pd (SCN)2(PPh3)2] (4) [Pd (NCS)2(PPh3)2]
(5) Na3[Ag(S2O3)2] (6) [Ni(C2O4) (NH3)2]
答:
配合物 名称 配位数 配位原子
(1) 二氯化六氨合钴(II) 6 N
(2) 二氯化一氯·五氨合钴(III) 6 N,Cl–
(3) 二硫氰酸根·二* (三苯基磷)合钯(II) 4 S, P
(4) 二异硫氰酸根·二(三苯基磷)合钯(II) 4 N, P
(5) 二(硫代硫酸根)合银(I)配离子 2 S
(6) 二氯化四氨·二水合镍(II) 6 N, O
* 为区别配体数目与配体名称,有时用“双(相当于英文前缀bis-)”代替“二(相当于di-)”字,说成“二硫氰酸根·双(三苯基磷)合钯(II)”。
2.写出下列配合物的化学式:
(1) 三硝基·三氨合钴(III)
(2) 氯化二氯·三氨·一水合钴(III)
(3) 二氯·二羟基·二氨合铂(IV)
(4) 六氯合铂(IV)酸钾
答:
配合物 化学式
(1) [Co(NO2)3 (NH3)3]
(2) [Co Cl2 (NH3)3(H2O)]C1
(3) [Pt Cl2 (OH)2 (NH3)2]
(4) K2[PtCl6]
9.在[Zn (N H3)4]SO4 溶液中,存在下列平衡:[Zn (N H3)4]2+ ⇌ Zn 2+ + 4NH3
分别向溶液中加入少量下列物质,请判断上述平衡移动的方向。
(1)稀H2SO4溶液;(2)NH3· H2O;(3)Na2S溶液;(4)KCN溶液;(5)CuSO4溶液
第9章 配位平衡与配位滴定法
1.无水CrC13和氨作用能形成两种配合物A和B,组成份别为CrC13·6NH3和CrC13·5NH3。加入AgNO3,A溶液中几乎全数的氯沉淀为AgC1,而B溶液中只有三分之二的氯沉淀出来。加入NaOH并加热,两种溶液均无氨味。试写出这两种配合物的化学式并命名。
解: A [Cr(NH3)6]Cl3 三氯化六氨合铬(Ⅲ)
B [Cr Cl (NH3)5]Cl2 二氯化一氯·五氨合铬(Ⅲ)
2.指出下列配合的的中心离子、配体、配位数、配离子电荷数和配合物名称。
K2[HgI4] [CrC12(H2O)4]C1 [Co(NH3)2(en)2](NO3)2
Fe3[Fe(CN)6]2 K[Co(NO2)4(NH3)2] Fe(CO)5
解:
分子式 中心离子 配体 配位数 配离子
电荷数 配合物名称
K2[HgI4] Hg2+ I- 4 2- 四碘合汞(Ⅱ)酸钾
[CrCl2(H2O)4]Cl Cr3+ Cl- 、H2O 6 1+ 氯化二氯·四水合铬(Ⅲ)
[Co(NH3)2(en)2](NO3)2 Co2+ NH3、en 6 2+ 硝酸二氨·二(乙二胺)合钴(Ⅱ)
Fe3[Fe(CN)6]2 Fe3+ CN- 6 3- 六氰合铁(Ⅲ)酸亚铁
K[Co(NO2)4(NH3)2] Co3+ NO2-、 NH3 6 1- 四硝基·二氨合钴(Ⅲ)酸钾
Fe(CO)5 Fe CO 5 0 五羰基铁
3.试用价键理论说明下列配离子的类型、空间构型和磁性。
(1)[CoF6]3- 和[Co(CN)6 ]3- (2)[Ni(NH3)4]2+和[Ni(CN)4]2-
解:
配离子 中心离子轨道杂化类型 空间构型 磁性
CoF63- sp3d2 正八面体 顺磁性
Co(CN)63- d2sp3 正八面体 反磁性