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    大学化学课件--第五章-溶液中的化学平衡.pptx

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    大学化学课件--第五章-溶液中的化学平衡.pptx

    1、大学化学 大大 学学 化化 学学 溶液中的化学平衡 页码页码 2知识要点l逻辑主线l重点概念l平衡常数:解离常数,溶度积常数,稳定/不稳定常数l同离子效应,缓冲溶液原理,溶解度与溶度积关系,配位化合物的命名,上述平衡的移动及应用l弱酸碱溶液pH值的计算,缓冲溶液pH值的计算,沉淀溶解平衡的计算,配位平衡的计算弱酸碱解离平衡沉淀-溶解平衡配位平衡【计算题解题思路】第一步:写出反应方程式(包括电极反应式);第二步:找出平衡状态时各物质的浓度;第三步:写出平衡常数或者能斯特方程的表达式,将平衡状态时各物质浓度代入计算 页码页码 3弱电解质解离平衡l掌握一元弱酸弱碱的解离平衡l掌握一元弱酸弱碱的酸度的

    2、计算l了解缓冲作用原理,缓冲溶液的组成和性质l掌握缓冲溶液pH值的计算 页码页码 4 水是一种很弱的电解质 H2O H+OH 纯水中H+和OH-的浓度均为1.00107 molL-1 H+OH-=10-14Kw Kw为水的解离平衡常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积。这是一个很重要的常数,它直观明确地表示了在给定温度条件下,溶液中H+和OH-浓度之间的关系。水的离子积和其它平衡常数一样,是温度的函数。cc77101.00101.00水的解离平衡 页码页码 5l任何物质的水溶液,无论是中性,酸性,还是碱性,都同时含有H+,OH-,而且,在某一温度下,溶液中CH+,COH-的乘积始终等于Kw

    3、l当溶液中CH+或COH-较小(1molL1)时,为了方便,常采用H+浓度的负对-pH值表示溶液的酸碱性lpH=-lg CH+pOH=-lg COH-pH+pOH=14l酸性:pH7;中性:pH7;碱性:pH7 页码页码 6一元弱酸存在如下平衡:HA H+(aq)+A-(aq)一元弱碱存在如下平衡:BOH B+(aq)+OH-(aq)其平衡常数表达式可写成:式中各项表示解离反应平衡时的浓度与C 的比值Ka 称为弱酸的解离平衡常数,简称酸的解离常数Kb 称为弱碱的解离平衡常数,简称为碱的解离常数 解离常数HAAHKaBOHOHBKb 页码页码 7 HAc H+Ac-H+Ac-:平衡时相对浓度(即

    4、:离子的平衡浓度与 标准浓度的比值),HAc:平衡时未解离的HAc分子 的平衡浓度。NH3H2O NH4+OH-NH4+OH-为平衡时NH4+,OH-的相对浓度,NH3H2O 表示平衡时未解离的NH3H2O分子相对浓度 例题例题HACACHKaOHNHOHNHKb234 页码页码 8l相同类型的弱电解质Ka 越大,解离程度越大,对于酸来说,酸性越强,对于碱来说,碱性越强。lK 不随浓度的变化改变,但与温度有关。由于解离过程的热效应小(解离为吸热过程),温度改变时对解离常数影响不大,其数量级一般不变,所以室温范围内可忽略温度对解离常数的影响。l解离常数可以通过实验测定,可通过热力学数据计算,常见

    5、弱电解质解离常数可在附录中查询。解离常数特点 页码页码 9计算0.10molL-1HAc溶液中的H+浓度和pH值。(Ka =1.7510-5)解答:设平衡时H+浓度为x molL-1 HAc H+Ac-起始浓度molL-1 0.10 0 0 平衡浓度molL-1 0.1-x x x 例题:例题:一元弱酸的平衡一元弱酸的平衡51075.1/)10.0(cxcxcxHACACHKa 页码页码 10 较小,离解的HAc分子很小,0.10 x0.10 x2/0.10=1.75105 总结:一元弱酸:总结:一元弱酸:aKaHCKC酸 页码页码 11计算0.1 molL-1氨水的pH值是多少?解答:设OH

    6、-浓度为x molL-1 NH3H2O NH4+OH-起始浓度molL-1 0.10 0 0 平衡浓度molL-1 0.10-x x x52341074.1/)10.0(cxcxcxOHNHOHNHKb例题:例题:一元弱碱的平衡一元弱碱的平衡 页码页码 12 较小,解离的NH3H2O分子很小,0.10 x0.10 x2/0.10=1.75105 总结:一元弱碱总结:一元弱碱:bK碱CKCHbO 页码页码 13多元弱酸解离平衡特点:H+依次一个一个解离出来,每一步解离都有一个分级离解平衡:H2S H+HS-+)HS-H+S2-H2S 2H+S2-多元弱酸多元弱酸:含有两个或两个以上含有两个或两个

    7、以上可以可以解离的的氢原子的酸。氢原子的酸。7211007.1SHHSHKa13221026.1HSSHKaKa=Ka1 Ka 2多元弱酸的解离平衡 页码页码 14 Ka1 Ka2 表明第二步解离比第一步解离困难得多。原因:(1)S2-对H+的吸引力HS-对H+的吸引力 (2)第一步解离出来的H+对第二步解离产生同离子效应,从而抑制了第二步解离的进行 对于任何多元弱酸,一般均存在 Ka1 Ka2 Ka3 .溶液中的c(H+)主要来源于第一步解离。在忽略水的解离 的条件下,即当c/Ka1 500时,溶液中c(H+)的计算 就类似于一元弱酸。可作近似计算:页码页码 15例题例题计算计算0.5 mo

    8、lL1,10 mLHAc溶液的溶液的pH值值,若将其加入若将其加入100 mL水中后水中后,pH值又为多少值又为多少?Ka=1.75105酸CKCaHpH=lg CH+lgaKC酸=1/2lg(Kac)=1/2lg(0.51.75105)2.5加入水之前:加入水之前:加入水之后:加入水之后:210.5 104.55 10110cmol l解答:pH=1/2lg(4.551021.75105)3.1 页码页码 16缓冲溶液(buffer solution)l同离子效应l缓冲溶液的概念l缓冲原理l缓冲溶液pH值的计算 页码页码 17同离子效应同离子效应:在弱电解质溶液中,加入与其含有相同离子的易溶

    9、强电解质而使弱电解质的解离度降低的现象。HAc(aq)H+(aq)+Ac(aq)平衡移动方向 NaAc(aq)Na+Ac(aq)同离子效应 页码页码 18具有同离子效应物质组成的溶液具有一些特别的性质称为缓冲溶液 NH3 H2O(aq)OH(aq)+NH4+(aq)平衡移动方向 NH4Cl(aq)Cl(aq)+NH4+(aq)同离子效应 页码页码 1950 mLHAcNaAc(c(HAc)=c(NaAc)=0.10molL-1)pH=4.74缓冲溶液的特性:向缓冲溶液中加入少量强酸或强碱或将溶液适当稀释,而溶液本身pH值能保持相对稳定加入1滴(0.05ml)1molL-1 HCl加入1滴(0.

    10、05ml)1molL-1 NaOH实验:50 mL 纯水 pH=7 pH=3 pH=11pH=4.73 pH=4.75缓冲溶液 页码页码 20HAcNaAc溶液:溶液:加入少量强酸时,溶液中大量的Ac与外加的少量的H+结合成 HAc,当达到新平衡时,c(HAc)略有增加,c(Ac)略有减少,变化不大,因此溶液的c(H+)或pH值基本不变 加入少量强碱时,溶液中的H+与外加的少量的OH生成 H2O,当达到新平衡时,c(Ac)略有增加,c(HAc)略有 减少,变化不大,因此溶液的c(H+)或pH值基本不变()HAc H Ac()抗碱抗酸大量极少量大量a(H)(Ac)(HAc)ccKca(HAc)(

    11、H)(Ac)ccKc(HAc)(Ac)cc(HAc)(Ac)cc缓冲溶液的缓冲原理 页码页码 21解答:HAc H Ac 初始浓度(molL-1)0.1 0 0 平衡浓度(molL-1)0.1-x x 0.1+x 缓冲溶液pH值的计算 Ka1.7510-5 C(HAc)=0.1 molL-1 C(NaAc)0.1 molL-1求pH?xxxxCxCxCxHAcAcHKa1.0)1.0()10.0()10.0(x1.7510-5pH5-lg1.754.76 页码页码 22结论:由弱酸和它的盐组成的 缓冲溶液中H浓度 两边取对数:pHpKalg由弱碱和它的盐组成的缓冲溶液中OH浓度 两边取对数:p

    12、OHpKblgCaHCCK-HAAHAACCCbOHCCK+BOHBCC+BOHB 页码页码 23l不同的弱酸(或弱碱)及其盐组成的缓冲溶液,因pKa(或pKb)不同,而pH值不同。l同一弱酸(或弱碱)及其盐组成的缓冲溶液,因c(弱酸)/c(弱酸根)(或c(弱碱)/c(弱碱盐离子))不同,pH值不同。l当稀释缓冲溶液时,由于弱酸和弱酸盐浓度的比值(或弱碱与弱碱盐的比值)不变,pH也不变。即缓冲溶液也具有抵御稀释的作用。但稀释的程度不能太大。因为溶液很稀时,水的离解不能忽略,盐的水解也会对容易pH值有影响。缓冲溶液特点 页码页码 24缓冲溶液的组成 弱酸和其盐:HF-NH4F,HAc-NaAc

    13、弱碱和其盐:NH3H2O-NH4Cl 酸式盐或其正盐:NaHPO4-Na3PO4 NaHCO3-Na2CO3 两种酸式盐:NaH2PO4-Na2HPO4 页码页码 25 若在 50.00 mL 0.150 mol L-1 NH3(aq)和 0.200 mol L-1 NH4Cl组成的缓冲溶液中,加入0.100 mL 1.00 mol L-1的HCl,求加入HCl前后溶液的pH值各为多少?加入加入 HCl 前,前,例题例题解答加入加入 HCl 后,后,反应前反应前n/mmol 反应后反应后n/mmol5bbs0.150pH14p lg14(lg1.8 10)lg9.26(0.12)9.140.2

    14、00cKc 34NH HCl NH Cl50.00 0.150 0.100 1.00 0.200 50.007.50 0.100 10.0 7.40 0 10.17.40pH9.26lg9.1110.150.110.1)c(NH 50.17.41)c(NH43 页码页码 26例题例题 50.0 mL 0.1 molL-1 NaOH 与(1)25.0 mL 0.10 molL-1 HAc(2)75 mL 0.10 molL-1HAc 混合,溶液pH?页码页码 27 分析:考虑混合反应后,系统的性质是什么?NaOH(强碱)的过剩系统呢?还是既有HAc过剩,又有NaAc存在的缓冲系统呢?先写出有关反

    15、应式,应用方程式进行计算 HAc NaOH NaAc H2O 起始量/mol 0.0250.10 0.050.10 0 0 0.0750.10 0.050.10 0 0 平衡量/mol 0 0.0250.10 0.0250.10 0.0250.10 0.0250.10 0 0.050.10 0.050.10例题例题 50.0ml 0.1molL-1NaOH 与(1)25.0 mL 0.10 molL-1 HAc(2)75 mL 0.10 molL-1HAc 混合,溶液pH?页码页码 28所以 pOH=1.48 pH=12.52 -150 0.10C0.04mol L125盐-175 0.1 5

    16、0 0.10C0.02mol L125酸56-1aHC0.02CK1.76 108.8 10 mol LC0.04酸盐pH=5.061HAcHAcNaOHNaOHOHLmol033.075251.0501.0VVCVCC总第一种情形第二种情形 页码页码 29l人体血液的pH值总是保持在7.35-7.45范围内,这一pH值范围最适于细胞新陈代谢,肌体的生存。当血液的pH值低于7.3或者高于7.5时,就会出现酸中毒或碱中毒,为什么我们不会因为吃一些酸性或碱性食物而中毒呢?这是因为人体的血液就是存在很多缓冲对的系统。H2CO3-NaHCO3,NaH2PO4-Na2PO4,血浆蛋白-血浆蛋白盐等。l其

    17、中浓度最高,缓冲能力最大,对维持血液正常的pH值起主要作用的是H2CO3-NaHCO3,当我们吃进酸性食物时,HCO3-便立即与H+结合,生产H2CO3分子被血液带到肺以CO2形成排出体外,当人们吃进碱性食物时,H2CO3离解出来的H+与之结合。H+的消耗能力不断由H2CO3来补充,使血液中H+浓度保持在一定范围内。l土壤也是存在H2CO3-NaHCO3,NaH2PO4-Na2PO4,有机酸及其盐等缓冲的系统,所以保证植物的正常生长。l工业上在电镀工业,制革,染料,电子产品生产,化学分析中都需要用缓冲溶液,保证生产和分析在一定pH条件下进行。缓冲溶液应用 页码页码 30 缓冲溶液的pH值主要是

    18、由 或 决定的,还与 或者 有关 缓冲溶液的缓冲能力是有限的 缓冲能力与缓冲中各组分的浓度有关,ca (cb)及 cs较 大时,缓冲能力强,一般控制缓冲容量和范围apKb14pKabpHp1,pOHp1KK1,1.0CsCbCsCaCsCaCsCb 页码页码 31沉淀溶解平衡l溶度积常数和溶解度l离子积和溶度积规则l沉淀-溶解平衡的移动l两种沉淀之间的平衡 页码页码 32(1)溶解度l 中学里介绍过把某温度下100克水里某物质溶解的最大克数叫溶解度。习惯上把溶解度小于0.01g/100g 水的物质叫“难溶物”。l其实,从相平衡的角度理解溶解度更确切,即在一定温度和压力下,固液达到平衡时的状态.

    19、这时把饱和溶液里的物质浓度称为“摩尔溶解度”,常用s(mol/L)表示。溶度积常数和溶解度 页码页码 33(2)溶度积常数按规定将纯固体的浓度取按规定将纯固体的浓度取1,则,则溶解与沉淀过程2244BaSOBaSOK224spBaSOKKmnM B(s)M(aq)B(aq),mn spMBmnK2244BaSO(s)Ba(aq)SO(aq)页码页码 34(3)溶度积和摩尔溶解度的关系S=饱和溶液已溶解电解质摩尔数L1AB型:(AgCl CuS CaCO3)AB(s)A+(aq)+B(aq)C(A+)=C(B)s A+B-=Ksp 2*sKcscssp()spsKAB 页码页码 35spKcsc

    20、s2)2(*A2B或AB2型(Ag2S、PbCl2、Ag2CrO4、Cu(OH)2)A+(aq)+2B-(aq)CAs CB-2sA+B-2=Ksp 4s3=KspAB23/4spsk 页码页码 36 两者之间有联系也有差别 与溶解度概念应用范围不同,Ksp只用来表示难溶电解 质的溶解度;用Ksp比较难溶电解质的溶解性能只能在相同类型化合 物之间进行,溶解度则可以比较不同类型难(可)溶电解 质的溶解能力。具有更普遍意义。Ksp和s的比较 页码页码 37 (A)AgCl与Ag2CrO4的溶解度相等 (B)AgCl的溶解度大于Ag2CrO4 (C)二者类型不同,不能由Ksp大小直接判断溶解度大小解

    21、答例题例题AgCl 和 Ag2CrO4的溶度积分别为 1.810-10 和 1.1 10-12,则下面叙述中正确的是:分子式溶度积溶解度/AgBr AgIAgClmol dm-31.810-10 Ag2CrO41.310-55.010-137.110-78.310-179.110-101.110-126.510-5经计算可知:经计算可知:结论结论:(1)相同类型相同类型 大的大的 s 也大也大 减小减小 s 减小减小 (2)不同类型的比较要通过计算说明。不同类型的比较要通过计算说明。spKspKAgClAgBrAgI 页码页码 38沉淀-溶解平衡的移动l沉淀的生成l沉淀的溶解判断标准:Q与 K

    22、sp的大小 页码页码 39 (1)Q 过饱和溶液,沉淀析出过饱和溶液,沉淀析出按照平衡移动原理以及溶液中离子浓度与按照平衡移动原理以及溶液中离子浓度与 的关系,溶液中的关系,溶液中沉淀的生成,溶解和转化一定存在着定量关系沉淀的生成,溶解和转化一定存在着定量关系.spKspKQspKQspKQPbI2(s)离子积(Q)和溶度积 规则)()()(aqmBaqnAsBAnmmnnmmn(A)(B)Q ccspKspKspKspKspKspK 页码页码 401010.0)50.00.1()0.1015.0()Ag(LmolLmolc1020.0)50.00.1()5.02030.0()Cl(LmolL

    23、molc4100.2020.0010.0ClAgQ10sp108.1)A(gClK10sp4108.1)A(100.2gClKQ 25下,在1.0 L,0.015 molL-1 AgNO3 溶液中加入0.50 L 0.030 molL-1的CaCl2 溶液,能否生成 AgCl 沉淀?比较可知,根据溶度积规则知,有AgCl沉淀析出。例题例题解:考虑混合稀释 页码页码 41 298K时,AgCl的溶度积为1.810-10,计算AgCl在纯水中的溶解度,若在 1.0molL-1 的盐酸中,AgCl 的溶解度又是多少?例题例题沉淀生成:同离子效应 解答spK+-21(AgCl)Ag Cl S1510s

    24、p11034.1108.1)A(LmolgClKS设AgCl在纯水中的溶解度为S1 molL-1,则根据AgCl的沉淀-溶解平衡:平衡浓度 AgCl(s)Ag+Cl-起始浓度00S1S1 页码页码 42spK设AgCl在1.0 molL-1的HCl溶液中溶解度为S2 molL-1,则:平衡浓度AgCl(s)Ag+Cl-起始浓度00S21.0+S2AgCl=Ag+Cl-=S2(1.0+S2)因为同离子效应,S2 Ksp OH-3Ksp/Fe3+123383310201.0/104/FeKOHspOH-H+=10-14H+=10-14/OH-H+lgH=2.3沉淀生成:难溶金属氢氧化物 页码页码

    25、44利于利于 BaCO3 的溶解的溶解 加加 或或 或或 促使促使BaCO3的生成的生成例题例题 加酸加酸对已达到平衡的反应对已达到平衡的反应 分别分别给其加入给其加入HCl、BaCl2 或或 Na2CO3 溶液,结果怎样?溶液,结果怎样?23222HCOH OCO 23sp(CO)cQ QK2Ba23CO2(Ba)c23sp(CO)cQ QK沉淀溶解:酸碱溶解解答解答)()()(2323aqCOaqBasBaCO 页码页码 45沉淀溶解:氧化-还原溶解CuS(s)Cu2+(aq)S2(aq)HNO3 降低了S2-浓度,Q Ksp导致CuS沉淀不断溶解 S +NO+H2O 页码页码 46沉淀溶

    26、解:形成配离子 AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)降低了Ag+浓度,导致Q Ksp而溶解 页码页码 47ClLmol100.1ILmol100.11313313AgNO Lmol100.1 逐滴加入后析出先析出 AgCl(s)AgI(s)1L溶液溶液实验:实验:分步沉淀分步沉淀(fractional precipitation)两种沉淀之间的平衡 I1)Ag(cCl2)Ag(c)(I(AgI)spcK)(Cl(AgCl)spcK317101103.8310101108.17108.1114Lmol103.81LmolI1)Ag(cCl2)Ag(c开始

    27、沉淀时AgCl)I(c)(Ag(AgI)2spcK717108.1103.8-15-110Lmol10Lmol106.4AgCl AgI 页码页码 48 与与 ,沉淀类型有关沉淀类型有关 沉淀类型相同沉淀类型相同,被沉淀离子浓度相同被沉淀离子浓度相同,小者先沉淀小者先沉淀,大者大者后沉淀后沉淀;沉淀类型不同沉淀类型不同,要通过计算确定要通过计算确定spK分步沉淀的次序 与被沉淀离子浓度有关与被沉淀离子浓度有关先析出时当也可能先析出时当AgCl ,)I(102.2)Cl()(I102.2 )I(103.8108.1)I()(AgI)(AgCl)Cl()I()(AgI)Cl()(AgCl,)(Ag

    28、)Ag(AgCl ,)I()Cl(661710spspspspI2Cl1cccccKKccKcKccccspKspK 页码页码 49沉淀溶解:沉淀转化一种沉淀可以转化成更难溶的沉淀,然后再将其溶解。锅垢的主要组分CaSO4(Ksp=1.96104)CaCO3(Ksp=8.7109),而CaCO3易溶于稀酸,便于酸法除去。243234SO(s)aCOC CO(s)CaSO)(Ca)(CO)(Ca)(SO223224ccccK)(CaCO)(CaSO3sp4spKK96108.2101.93103.3 页码页码 50l例如:许多地质现象的产生与化学平衡的移动有关。如CaCO3与Ca(HCO3)2之

    29、间存在下列平衡:CaCO3(s)+CO2(g)+H2O(l)Ca(HCO3)2(aq)l这是石灰石地区地壳表面进行的一个重要化学反应。CO2在水中溶解量的大小,对平衡起着重要作用。l当CO2在水中溶解量大时,平衡右移,促使CaCO3溶解为Ca(HCO3)2这种富含Ca(HCO3)2的溶液在地壳空隙及裂缝中流动渗透。l当环境中CO2在水中溶解量减少时,Ca(HCO3)又分解为CaCO3沉淀下来。这样由于CO2在水中溶解量的改变,致使CaCO3在地壳中不断进行迁移,产生了很多有意义的地质现象,地下溶洞、地表石笋、钟乳石等。沉淀-溶解平衡的应用 页码页码 51配位平衡(Coordination eq

    30、uilibrium)l配合物基本概念(primary concepts of coordination compounds)l配位平衡(coordination equilibrium)l配合物应用(application of complexes)页码页码 52配合物基本概念l配合物是由可以提供孤电子对的一定数目的离子或分子,与能够接受孤电子对的原子或离子以一定的组成和空间构型所形成的化合物。例如:Cu(NH3)4 SO4 Ag(NH3)2Cl K4Fe(CN)6定义:页码页码 53配合物组成l配合物的组成通常分为内界和外界两部分:l内界常用方括号括起来l方括号以外的部分为外界配合物内界(配

    31、离子)外界中心离子 配体 配离子电荷Cu(NH3)4 2+SO42-配位原子 配位数Cu(NH3)4SO4 页码页码 54内界是由金属原子或金属离子与其它分子或离子以配位键结合而形式的复杂离子(或化合物),也称为配位个体。例如:Cu(NH3)42+、Ag(NH3)2+、Fe(CN)64-Al(OH)4-、CoCl3(NH3)3、Ni(CO)4 页码页码 55配位个体也称为配离子。根据配离子所带电荷的不同,可分为配阳离子和配阴离子。例如:配阳离子 Cu(NH3)42+Ag(NH3)2+配阴离子 Fe(CN)64-Al(OH)4-页码页码 561.中心离子(或原子)中心离子(或原子)是配合物的中心

    32、部分,位于配离子的中心。又称为配离子的形成体。中心离子必须具有可以接受孤电子对的空轨道。大多数中心离子是过渡元素的阳离子或中性原子。例如:Cu(NH3)42+中的Cu2+Fe(CO)5中的Fe 页码页码 572.配体和配位原子在配合物中,与形成体以配位键结合的中性分子或阴离子称为配体。例如:NH3、H2O、CO、OH-、CN-、X-、S2-配体中直接与中心离子形成配位键的原子 称为配位原子。例如:NH3中的N H2O中的O CN-中的C配位原子多是电负性较大的非金属原子。例如:F、Cl、Br、I、O、S、N、C 页码页码 58根据一个配体中所含配位原子的数目不同,可将配体分为单齿配体和多齿配体

    33、。单齿配体:只有一个配位原子的配体。配位原子配体SOXCOCO N S2-NO2X-CN-OH-COH2ONH3例如:多齿配体:有一个以上配位原子的配体。页码页码 593.配位数在配位个体中,与形成体直接以配位键结合的配位原子的个数为配位数。单齿配体:配体数=配位原子的个数多齿配体:配体数 配位原子的个数 页码页码 60例如4N2enCu(en)22+6Cl、N6Cl-、NH3CoCl3(NH3)35C5COFe(CO)52N2NH3 Ag(NH3)2+4N4NH3Cu(NH3)42+配位数配位原子配体数配体配离子 页码页码 614.配离子电荷配离子的电荷数等于组成它的中心离子和配体二者电荷数

    34、的代数和。例如:Cu(NH3)42+离子的电荷为+2;Fe(CN)64-离子的电荷为-4。页码页码 62配合物的外界是阴离子,则读氯化,硫酸,氢氧化等;若外界是阳离子,则阳离子名放在后面,如酸钠,酸等。内界读法顺序为:阴离子配体中性分子配体合中心原子下面列出一些配合物的读法实例:配合物 名称 Ag(NH3)2Cl 氯化二氨合银()Cu(NH3)4SO4 硫酸四氨合铜()Zn(NH3)4(OH)2 氢氧化四氨合锌()K3Fe(CN)6 六氰合铁()酸钾关于配合物的读法归纳起来有以下规则 页码页码 632333253253332352436263443Ca(EDTA)(NH)Co(NOFe(CO)

    35、ClO)(H)Co(NH NOO)Zn(OH)(H)(NHPtClK(OH)Cu(NHPtClH Fe(NCS)K SO)Cu(NH硫酸四氨合铜(硫酸四氨合铜()六异硫氰根合铁(六异硫氰根合铁()酸钾)酸钾六氯合铂(六氯合铂()酸)酸氢氧化四氨合铜(氢氧化四氨合铜()五氯五氯氨合铂(氨合铂()酸钾)酸钾硝酸羟基硝酸羟基三水合锌(三水合锌()(三三)氯化五氨氯化五氨水合钴(水合钴()五羰(基)合铁五羰(基)合铁三硝基三硝基三氨合钴(三氨合钴()乙二胺四乙酸根合钙(乙二胺四乙酸根合钙()配合物命名举例 页码页码 64)(243432NHCuNHCuK不稳1.不稳定常数 在含有Cu(NH3)42+配

    36、离子的水溶液中存在着如下解离平衡:Cu(NH3)42+Cu2+4NH3K不稳是配离子的特征常数。K不稳值越大表示配离子越易离解,稳定性越差。配位平衡配离子的离解平衡和平衡常数 页码页码 65Cu(NH3)2+Cu2+NH3Cu(NH3)22+Cu(NH3)2+NH3Cu(NH3)32+Cu(NH3)22+NH3Cu(NH3)42+Cu(NH3)32+NH3)()(2433233)1(NHCuNHNHCuK不稳)()(2333223)2(NHCuNHNHCuK不稳)()(223323)3(NHCuNHNHCuK不稳)(2332)4(NHCuNHCuK不稳 K不稳=K不稳1 K不稳2 K不稳3 K

    37、不稳4 Cu(NH3)42+的解离是分步进行的:页码页码 66432243)(NHCuNHCuK稳不稳稳KK12.稳定常数稳定常数 配离子的稳定常数是配离子生成反应(配位反应)的平衡常数。例如:Cu2+4NH3 Cu(NH3)42+页码页码 67在水溶液中配离子的生成也是分步进行的,每一步都有一个稳定常数,称为逐级稳定常数。Cu(NH3)32+NH3 Cu(NH3)42+Cu(NH3)22+NH3 Cu(NH3)32+Cu(NH3)2+NH3 Cu(NH3)22+Cu2+NH3 Cu(NH3)2+)(3223)1(NHCuNHCuK稳)()(323223)2(NHNHCuNHCuK稳)()(3

    38、223233)3(NHNHCuNHCuK稳)()(3233243)4(NHNHCuNHCuK稳K稳=K稳1 K稳2 K稳3 K稳4 页码页码 68计算配合物溶液中有关离子的浓度计算配合物溶液中有关离子的浓度 将0.020 molL-1 CuSO4和1.08 molL-1氨水等体积混合后,c(Cu2+)=?已知K不稳 Cu(NH3)42+=4.810-14由于NH3过量,Cu2+基本上转为Cu(NH3)42+c(Cu(NH3)42+)=0.020/2=0.010 molL-1c(NH3)=1.08/2-4 0.01=0.50 molL-1 例题例题 页码页码 691444243432108.40

    39、10.0)50.0(010.0)50.0()(xxxxNHCuNHCuK不稳令c(Cu2+)=x Cu(NH3)4 2+Cu2+4NH3 平衡时 c/molL-1 0.010-x x 0.05+x 由于,离解很小,c(Cu(NH3)42+)=0.010-x 0.010 c(NH3)=0.50+x 0.50 x=7.7 10-15 c(Cu2+)=7.7 10-15molL-1 页码页码 70配离子和难溶电解质间的转化 在1L上述混合溶液中加0.0010 mol NaOH,有无 Cu(OH)2沉淀生成?若用0.0010mol Na2S 代替NaOH,有无CuS沉淀生成?(1)加入NaOH,c(O

    40、H-)=0.0010molL-1c(Cu2+)c2(OH-)=7.7 10-15(0.0010)2=7.7 10-21 KspCu(OH)2=2.210-20 无Cu(OH)2 (2)加入CuS,c(S2-)=0.0010molL-1c(Cu2+)c(S2-)=7.7 10-15 0.0010=7.7 10-18 Ksp(CuS)=6.310-36 有CuS解答例题例题 页码页码 71配离子之间的转化 Ag(NH3)2+2CN-Ag(CN)2-+2 NH3 Ag(NH3)2+2S2O32-Ag(S2O3)2 3-+2 NH3配离子之间的转化反应,一般向着生成更稳定的配离子的方向进行。页码页码

    41、72配合物的应用(1)分析化学的离子检验与测定Fe3+nSCN-=Fe(SCN)n3-n (血红色)在弱碱性条件下,丁二酮肟(丁二肟)与 Ni2+形成鲜红色螯和物。页码页码 73(2)湿法冶金提取贵金属4Au+8KCN+2H2O+O2=4KAu(CN)2+4KOH(3)环境保护 6NaCN+3FeSO4=Fe2Fe(CN)6+3NaSO4 页码页码 74课堂测验(1)计算下列各溶液的pH 值 (a)20mL 0.1 mol/L 的HCl溶液与25 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液的混合液。(b)20mL 0.2 mol/L 的HAc溶液(Ka=1.8 10-5)与20 mL 0.1 mo

    42、l/L的NaOH溶液的混合液。(2)向0.1 mol/L 的ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和时(此时H2S 的浓度为0.1 mol/L),溶液中刚有ZnS沉淀生成,求此时溶液的H+=?已知Ka1=1.07 10-7,Ka2=1.26 10-13,Ksp(ZnS)=2.0 10-22)(3)pH7,其它离子的浓度皆为1.0 mol/L 时,说明Cr2O72-+14H+6Br-3Br2+2Cr3+7H2O 在25是否能自发进行。已知E(Cr2O72-/Cr3+)=1.232V,E(Br2/Br-)=1.066V。页码页码 75课堂练习将500 mL 0.02 mol/L 的CuSO4溶液与500 mL 1.08 mol/L的氨水溶液混合,在上述混合液中加入0.001 mol NaOH固体,请问有无Cu(OH)2沉淀生成?已知K不稳 Cu(NH3)42+=4.8 10-14,KspCu(OH)2=2.2 10-20)


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