第四章-溶液、离子平衡和胶体-3配位化合物和胶体课件.ppt

1、1Co(NH3)6Cl3K3Fe(CN)6中心原子配体外界内界第四章第四章 4-6 4-6 配位化合物及配位平衡配位化合物及配位平衡配位化合物的基本概念配位化合物的基本概念一、配位化合物的发现一、配位化合物的发现二、配位化合物的定义二、配位化合物的定义三、配位化合物的组成三、配位化合物的组成内界内界:中心体(原子或离子)与配位体,以配位键成键外界：外界：与内界电荷平衡的相反离子2四、配位化合物的类型四、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 NaAlF6 2.螯合物 环状结构 由中

2、心离子和多齿配体结合而成的环状配合物 螯合效应：螯合效应：EDTA，en(NH2-CH2-CH2-NH2)的应用的应用33.多核配合物 在一个配合物中有2个或2个以上中心离子的 配合物。4.其他配合物 Fe(CO)5 (C2H5)M Fe(CO)5 Re2Cl82-五、配位化合物的命名五、配位化合物的命名 原则是先阴离子后阳离子先阴离子后阳离子，先简单后复杂先简单后复杂。命名顺序：（1）先无机先无机配体，后有机后有机配体 cis-PtCl2(Ph3P)2 顺-二氯 二(三苯基磷)合铂(II)4(2)先列出阴离子阴离子，后列出阳离子阳离子，中性分中性分 子子（的名称）KPtCl3NH3 三氯氨合

3、铂(II)酸钾(3)同类配体同类配体（无机或有机类）按配位原子元 素符号的英文字母顺序英文字母顺序排列。Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨一水合钴(III)(4)同类配体同类配体同一配位原子时，将含较少原较少原 子数子数的配体排在前面。Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(Py)Cl 氯化硝基氨羟氨吡啶合铂(II)5(5)配位原子相同配位原子相同，配体中所含的原子数目原子数目也 相同时，按结构式中与配原子相连的原子的元素符号的英文顺序英文顺序排列。Pt(NH2)(NO2)(NH3)2 氨基硝基二氨合铂(II)(6)配体化学式相同但配位原子不同，(-SCN,-NCS)时，则按配位原子元素

4、符号的字母顺字母顺序排列序排列。6热力学与配位平衡热力学与配位平衡一、配合物的稳定常数一、配合物的稳定常数 (K稳稳)可以比较同类型配合物的稳定常数 Cu(NH3)42+=Cu2+4NH3 K不稳 Cu(NH3)42+=Cu(NH3)32+NH3 K不稳 1 Cu(NH3)32+=Cu(NH3)22+NH3 K不稳 2 K不稳=K不稳 1 K不稳 2 K不稳 3 K不稳 4 同理：K稳=K稳 1 K稳 2 K稳 3 K稳 47二、配合物与其他平衡的关系1.与弱电解质平衡的竞争 M+L-ML +OH-H+MOH HL当Ka,Kb越小，配离子越易解离平衡向生成弱酸、弱碱方向移动8例1:Cd(NH3

5、)42+2 OH-=Cd(OH)2 +4 NH3 2.配位平衡与沉淀溶解平衡配位平衡与沉淀溶解平衡配合剂与沉淀剂争夺金属离子的能力,K稳越大或Ksp越小，形成配合物的倾向越大 沉淀+配合剂 配合单元+沉淀剂 K 竞争常数竞争常数=K稳稳 Ksp配合单元+沉淀剂 沉淀+配合剂 K 竞争常数竞争常数=1/(K稳稳 Ksp)8)(22243243104.6)(2OHCdspKKCdCdNHCdOHNHk不稳9Ag+Cl-AgCl K=1/Ksp=5.561011AgCl+2NH3 Ag(NH3)2+Cl-Ag(NH3)2+Cl-Ag+K=NH32 Ag+=Ksp(AgCl)K稳 Ag(NH)32+1

6、0AgCl的浓度为0.10mmol/1.0cm3=0.10 moldm-3 解(1)AgCl +2NH3=Ag(NH3)2+Cl-始：0.10 x 0 0平衡时/moldm-3 x-0.2 0.10 0.10 (0.10.1)/(x-0.2)2=K x=2.4 moldm-3 欲使欲使0.10mmol的的AgCl完全溶解生成完全溶解生成Ag(NH3)2+,最最少需要少需要1.0cm3氨水的浓度是多少？氨水的浓度是多少？3)()(100.223AgClspNHAgKK稳定11 欲使欲使0.10mmol的的AgI完全溶解生成完全溶解生成Ag(NH3)2+,最少需要最少需要1.0cm3氨水的浓度是多

7、少氨水的浓度是多少？改用改用1.0cm3KCN溶液时，浓度为多少？溶液时，浓度为多少？3、配离子之间的转化和平衡、配离子之间的转化和平衡 4、氧化还原平衡和配位平衡、氧化还原平衡和配位平衡12一、胶体的制备一、胶体的制备（1）分散法）分散法（dispersion method）将固体研细至胶体范围内的方法。常用的有研磨法、超声波法和胶溶法。如，研磨法就是用研磨机或胶体磨把粗粒的固体磨细。为防止细小颗粒的聚结变大，研磨时要加入一种稳定剂(如丹宁或明胶等)。磨细的颗粒表面吸附了稳定剂后，就不容易聚结了。4-7 4-7 胶体胶体13（2）凝聚法）凝聚法（coacervation method）使分子

8、或离子聚结成胶体颗粒范围的方法。主要有化学反应法和更换溶剂法。前者前者包括所有能生成难溶物的反应。例如用水解反应制备Fe(OH)3溶胶；后者后者是利用一种物质在不同溶剂中溶解度的悬殊差别来制备溶胶。例如将硫磺的酒精溶液滴入水中，由于硫磺在水中的溶解度很低，溶质便以较大的颗粒析出，形成硫磺的水溶胶。14（1）光学性质）光学性质丁铎尔现象丁铎尔现象2 2、溶胶的性质、溶胶的性质（2）动力学性质）动力学性质布朗运动布朗运动 （3）电学性质）电学性质 电泳和电渗电泳和电渗3、溶胶的稳定性和聚沉、溶胶的稳定性和聚沉胶 核电 势 离 子反 离 子反 离 子吸 附 层胶 粒扩 散 层胶 团Fe(OH)3m+

9、x Clx+(aq)(aq)(aq)nFeO(n x)Cl 15（1）溶胶的稳定性）溶胶的稳定性 溶胶的稳定性包括动力稳定性和聚结稳定性两方面。动力稳定性动力稳定性是指溶胶在重力场内，分散质粒子不从分散剂中沉淀下来的现象。其原因是溶胶粒子的布朗运动。聚结稳定性聚结稳定性是指溶胶在放置过程中不发生分散质的粒子相互聚结的作用。（2）溶胶的聚沉）溶胶的聚沉 电解质的聚沉作用电解质的聚沉作用 溶胶对外加电解质十分敏感，极少量的电解质即可引起溶胶聚沉。溶胶的相互聚沉作用溶胶的相互聚沉作用 带相反电荷的两种溶胶混合可发生聚沉。加热加热 吸附大多是放热过程，升温有利于解吸，从而降低溶胶的稳定性。同时，提高温

10、度加速溶胶粒子的热运动，增加相互碰撞的机会，有利于溶胶的聚沉。溶胶浓度过大溶胶浓度过大 使胶粒的碰撞机会增大，也易发生聚沉。16电解质的聚沉规律可归纳为：电解质的聚沉规律可归纳为：.叔采-哈迪(SchuizeHardy)规则。电解质中与溶胶带相反电荷的离子主要起聚沉作用，且聚沉能力随离子电荷的增加而显著增大。.同价离子的聚沉能力随水化离子半径增大而减小。例如，碱金属离子对负电性溶胶的聚沉能力为：Cs十Rb+K+Na+Li十这种顺序称为感胶离子序感胶离子序(lyotropic series)。.一般来说，有机离子都有非常强的聚沉能力。在实际化学过程中，有时破坏溶胶是必需的；但有时根据需要还要对溶胶进行保护。保护溶胶的方法保护溶胶的方法很多，可以加入适量的保护剂，如动物胶等，以增加胶粒的溶剂化保护膜；也可以对溶胶进行渗析，以减小溶胶中所含电解质的浓度，防止胶粒聚沉。17表面活性剂的结构及作用机理表面活性剂的结构及作用机理 凡加入少量而能显著降低液体表面能的物质叫表表面活性剂面活性剂(surface active agent)。