动力工程化学第三章课件.ppt

1、一、概述1、定义:两种或两种以上的物质在分子水平上均匀混合所形成的单相体系即为溶液(solution).广义的溶液包括:气态溶液(如空气等);液态溶液,简称溶液(如白酒等);固态溶液(如某些金银饰品).第一节 溶液浓度2、分类溶液的组分一般分为两大类:溶剂(solvent):通常为含量最多者;溶质(solute):通常为含量较少者.溶液按其分子在溶液中的电离情况可分为:非电解质溶液和电解质溶液.1.质量摩尔浓度质量摩尔浓度的定义为:mi=ni/WA 式中,WA是溶剂A的质量,其单位可取kg等.mi的物理含义是:单位质量(1kg)溶剂中所溶解的溶质的数量.质量摩尔浓度的单位常取:mol.kg-1

2、.二、溶液浓度表示法2.物质的量浓度ci(molarity).溶质i的物质的量浓度ci的定义为:ci=ni/V式中:V是溶液体系的体积,单位常用L或m3表示.物质的量浓度c的物理含义是:在单位体积(如1L)中所含溶质的摩尔数.其单位是:mol.L-1或mol.m-3.第二节 溶液的通性一、非电解质溶液的通性 理想稀溶液具有一类与溶质特性无关的性质，称为依数性。依数性(colligative properties):数值上只与溶液浓度有关的性质.主要介绍三种依数性：蒸汽压下降、溶液凝固点降低、沸点上升、渗透压（一）溶液蒸汽压下降 法国科学家于1887年发表了稀溶液溶剂的蒸汽压与溶质量的关系的论文

3、,认为:在定温下,稀溶液溶剂的蒸汽压等于此温度下纯溶剂的蒸汽压与溶液中溶剂摩尔分数的乘积.数学表达式为:pA=pA*xA pA*：相同温度下纯溶剂的饱和蒸汽压.此规律称为拉乌尔定律(Raoults law).若溶质是非挥发性物质,溶液的蒸汽压等于溶剂的蒸汽压,加入的溶质愈多,溶液的蒸汽压下降得愈厉害.Rault定律一般只适用于非电解质溶液,电解质溶液因为存在电离现象,溶质对溶剂蒸汽压的影响要更复杂一些.应用拉乌尔定律时,溶剂的摩尔质量采用其气态时的摩尔质量,不考虑分子缔合等因素,如H2O仍为18g.mol-1.（二）凝固点降低稀溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低.(溶液中析出的固相为纯溶剂)lgs

4、TCDpAO 左下是气相,f=2右上是固相,f=2中间是液相,f=2三、溶剂沸点升高p=p*xAp*(T)TpTbp0pTTb溶质为非挥发性物质：黑线：纯溶剂蒸汽压曲线；红线：溶液的蒸汽压曲线。纯A的正常沸点为Tb,蒸汽压为 p0,溶液在Tb时的蒸汽压为p,低于 p0,溶液不能沸腾.欲使溶液在此压力下沸腾,须增加体系的温度,当体系温度增至T时,溶液的蒸汽压达到p0,体系又达到气液两相平衡.T与Tb之差即为稀溶液溶剂的沸点升高值,Tb=KbmB.若溶液中加入了非挥发性溶质,溶液的沸点将升高.对稀溶液pA=pA*xA30%；弱电解质弱电解质5%.原原有有分分子子总总数数已已解解离离分分子子数数 例

5、例 某电解质某电解质HA溶液，其质量摩尔浓度溶液，其质量摩尔浓度b(HA)为为0.1 molkg-1，测得此溶液的，测得此溶液的Tf为为0.19，求该，求该物质的解离度。物质的解离度。解解 设设HA的解离度为的解离度为，HA(aq)H+(aq)+A-(aq)平衡时平衡时/molkg-1 0.1-0.1 0.1 0.1HA+H+A-=0.1(1+)molkg-1根据根据Tf=Kfb0.19 K=1.86 Kkgmol-10.1(1+)molkg-1=0.022=2.2%强电解质溶液理论要点强电解质溶液理论要点电解质离子相互作用，电解质离子相互作用，离子氛存在，致使离子离子氛存在，致使离子间相互作

6、用而互相牵制，间相互作用而互相牵制，表观解离度不是表观解离度不是100%100%。离子的活度和活度因子离子的活度和活度因子 活度活度：离子的有效浓度：离子的有效浓度(表观浓度表观浓度)小于理论浓小于理论浓度，有效浓度的值就是活度度，有效浓度的值就是活度aB。活度因子活度因子：B称为溶质称为溶质B的活度因子。的活度因子。离子的活度离子的活度aB=BbB/bOb为标准态的浓度为标准态的浓度(即即1 molkg-1)。由于离子的表观浓度小于理论浓度，一般由于离子的表观浓度小于理论浓度，一般B 1当溶液中的离子浓度很小，且离子所带的电荷当溶液中的离子浓度很小，且离子所带的电荷数也少时，活度接近浓度，即

7、数也少时，活度接近浓度，即 B1。溶液中的中性分子也有活度和浓度的区别，不溶液中的中性分子也有活度和浓度的区别，不过不象离子的区别那么大，所以，通常把中性过不象离子的区别那么大，所以，通常把中性分子的活度因子视为分子的活度因子视为1。对于弱电解质溶液，因其离子浓度很小，一般对于弱电解质溶液，因其离子浓度很小，一般可以把弱电解质的活度因子也视为可以把弱电解质的活度因子也视为1。离子的平均活度因子离子的平均活度因子1-1价型电解质的离子平均活度因子：价型电解质的离子平均活度因子：离子的平均活度：离子的平均活度：aaa一些强电解质的离子平均活度因子一些强电解质的离子平均活度因子(25)(25)离子强

8、度离子强度：离子的活度因子是溶液中离子间作：离子的活度因子是溶液中离子间作用力的反映，与离子浓度和所带电荷有关用力的反映，与离子浓度和所带电荷有关 近似计算时，也可以用近似计算时，也可以用ci代替代替bi。I的单位为的单位为molkg-1。iiizbI2def21例例 计算：计算：(1)0.010 molkg-1 NaCl溶液的离子强度、活度因子、活溶液的离子强度、活度因子、活度和度和25时的渗透压。时的渗透压。解解 (1)I=1/2 b(Na+)z2(Na+)+b(Cl-)z2(Cl-)=0.010 molkg-1(+1)2+0.010 molkg-1(-1)2 =0.010 molkg-1

9、 c(NaCl)0.0089 molL-1根据根据=icBRT,i=2=20.0089 molL-18.314 Jmol-1K-1298.15 K 1 KPaL/1J=44 kPa89.0 051.0kgmol010.0)1()1(molkg509.0Alg12/11/2Izz0089.0)kgmol1/(gkmol010.089.01-1B/bba(2)0.020 molkg-1KBr+0.030 molkg-1ZnSO4溶液的离子强度溶液的离子强度。解：解：I=b(K+)z2(K+)+b(Br-)z2(Br-)+b(Zn2+)z2(Zn2+)+b(SO42-)z2(SO42-)=(0.02

10、0molkg-1)(+1)2+(0.020molkg-1)(-1)2+(0.030molkg-1)(+2)2+(0.030 molkg-1)(-2)2 =0.14 molkg-1 对于对于1-1价型及价型及2-2价型的强电解质，价型的强电解质，I=bZ2。故上述可简化计。故上述可简化计算：算：I=I(KBr)+I(ZnSO4)=0.020 molkg-112+0.030 molkg-122=0.14 molkg-1 电离理论电子理论质子理论酸凡能接受电子的物质碱凡能给出电子的物质酸凡能给出质子的物质碱凡能接受质子的物质第三节第三节 酸碱平衡酸碱平衡酸溶液中凡能给出质子的物质碱溶液中凡能接受质子

11、的物质特点：1）具有共轭性 2）具有相对性 3）具有广泛性二、水溶液的酸碱反应及其平衡常数1水溶液中质子自递反应 *非水溶液中非水溶液中 14-100.1)OH()H(ccKKws14pOHpH)S()SH(-2ccKs水的离子积水的离子积酸的离解：酸的离解：数酸度常数，酸的离解常aaKKHAAHAHHA碱的离解：碱的离解：数碱度常数，碱的离解常bbKKAOHHA-2HAOHOHAAcid dissociationBase dissociation水的自递：水的自递：水的自递常数wo14OHHw2)C25(1000.1OHHOHKK对共轭酸碱对对共轭酸碱对 HAA-wwOHHAOHHAHAAH

12、pppKKKKKKbaba2、酸碱解离平衡常数 K Ka a，给质子能力，给质子能力强，酸的强度强，酸的强度 K Kb b，得质子能力，得质子能力强，碱的强度强，碱的强度 共轭酸碱对共轭酸碱对HAHA和和A A-有如下关系有如下关系KKKabwKKKabs多元酸碱多元酸碱多元酸多元酸AH3-2AH-2HA-3ApKb3pKb2pKb1pKa1pKa2pKa3 三、影响酸碱平衡的因素三、影响酸碱平衡的因素 1、浓度的影响 酸碱平衡也是化学平衡的一种。2、同离子效应和盐效应同离子效应同离子效应盐效应盐效应 HAc =H+Ac-NaAc Na+Ac-;NaCl Na+Cl-NaAc是强电解质，在溶液

13、中完全电离，使溶液中是强电解质，在溶液中完全电离，使溶液中Ac-的量的量大大增加，使平衡向左移动，降低大大增加，使平衡向左移动，降低HAc的电离度。称之为同的电离度。称之为同离子效应离子效应。NaCl是与HAc组成无关的离子，但加入后增大离子强度，离子间相互作用增强，使结合成分子的机会下降，平衡向右移动，离解度增大。称之为盐效应。四、缓冲溶液和缓冲作用原理缓冲溶液和缓冲作用原理 具有缓冲作用的溶液。（1）缓冲溶液的组成）缓冲溶液的组成 缓冲对酸抗碱成分；碱抗酸成分。1）弱酸及其对应盐：HAc NaAc2）酸式盐及其次级盐：NaH2PO4 Na2HPO43）弱碱及其对应盐：NH4Cl NH3问题

14、问题：1.H2CO3和Na2CO3能否组成缓冲对？2.1molL-1NaOH和1molL-1HAc等体积混合，有否缓冲作用？1molL-1NaOH和2molL-1HAc等体积混合，有否缓冲作用？否。如H2CO3 NaHCO3，NaHCO3 Na2CO3均可。否。因全部生成否。因全部生成NaAc。有。有。HAc NaAc组成缓冲对。组成缓冲对。（2 2）缓冲溶液的作用原理）缓冲溶液的作用原理-同离子效应同离子效应 以以HAcNaAc为例：为例：HAc+H2OH3O+Ac-NaAcNa+Ac-加少量加少量H+，平衡，平衡，使，使H+，pH值几乎不变。值几乎不变。加少量加少量OH-，平衡，平衡，补充

15、减少的，补充减少的H+，pH值几值几乎不变。乎不变。加少量水，加少量水，H+、Ac-，同离子效应，同离子效应 ，平衡，平衡，pH值几乎不变。值几乎不变。（3）缓冲溶液的pH值Henderson-Hasselbach方程式HBBlg+p=pH-aKHBNaB缓冲溶液缓冲溶液近似计算公式近似计算公式HB-Balg+p=nnKHB+H2OB-+H3O+NaBNa+B-v 对不同缓冲对，会正确使用对不同缓冲对，会正确使用Ka。如：如：NaH2PO4 Na2HPO4，Ka 是是H3PO4的的K a2 。NH3 NH4Cl，Ka 是是NH4+的离解常数。的离解常数。v 缓冲溶液的缓冲溶液的pH值取决于值取

16、决于Ka及缓冲比及缓冲比 （B-/HB）加水稀释，缓冲比不变，加水稀释，缓冲比不变，pH也不变也不变。练习：取练习：取0.1molL-1H3PO450ml和和0.1molL-1 NaOH 70ml混合，求溶液混合，求溶液pH值。值。(已知已知H3PO4的的pKa1=2.12；pKa2=7.21；pKa3=12.67)解：解：NaH2PO4Na2HPO4组成缓冲对）（）（4224aPOHHPOlgppH2nnK=7.21+lg 2/3=7.03（4）影响缓冲溶液pH值的因素 pH值决定于缓冲系中共轭酸的Ka和缓冲比即共轭碱 共轭酸。同一缓冲系，pH值只决定于缓冲比。B-HB=1时，则pH=pKa

17、。少量稀释，pH值不变；大量稀释，pH会变化。一、溶度积原理 溶度积常数溶度积常数 溶度积原理溶度积原理溶度积与溶解度溶度积与溶解度第四节 沉淀平衡 叫溶度积常数叫溶度积常数沉淀沉淀-溶解达到平衡时，难溶电解质的各离溶解达到平衡时，难溶电解质的各离子以方程式中的系数为幂的浓度的乘积。严格讲应用活度积，但子以方程式中的系数为幂的浓度的乘积。严格讲应用活度积，但 S 很小，很小，f=1，对通式，对通式NoImageClAgspKnmKBMspspK)(aqCl(aq)Ag AgCl(s)溶解溶解沉淀沉淀B(aq),M(aq)(s)BMnmnm式中省略了式中省略了M和和B的离子电荷的离子电荷ClAg

18、AgClKKAgClClAg 溶解平衡常数沉淀按规定将纯固体的浓度取按规定将纯固体的浓度取1或常数，或常数，则则溶解与沉淀过程溶解与沉淀过程1、溶度积常数溶度积常数（solubility product constant）(1)j 过饱和溶液，沉淀析出过饱和溶液，沉淀析出(aq)nA(aq)mM (s)AMmnnm)(A)M(mnnmccj2、溶度积原理溶度积原理(the rule of solubility product)任意情况下，溶液中离子浓度的乘积任意情况下，溶液中离子浓度的乘积离子积离子积j j。spKspKspKspKspKj spKj spKj PbI2(s)j j与与 的大小

19、关系，称为溶度积规则，可以用于判断沉淀的的大小关系，称为溶度积规则，可以用于判断沉淀的生成、溶解和转化情况。以下三条规则称为溶度积原理生成、溶解和转化情况。以下三条规则称为溶度积原理:溶度积原溶度积原理理spK3、溶度积和溶解度的关系溶度积和溶解度的关系溶解度用中学的表示法显然很麻烦，如溶解度用中学的表示法显然很麻烦，如 AgCl在在25 时的溶解度为时的溶解度为 0.000135g/100g H2OBaSO4在在25 时的溶解度为时的溶解度为 0.000223g/100g H2OHgS在在25 时的溶解度为时的溶解度为 0.0000013g/100g H2O若溶解度用若溶解度用S(mol L

20、-1）表示：）表示：平衡浓度平衡浓度1Lmol/icnSmS(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn.;4 2 ABBA AB)m()n(3sp32sp22spmnsp其它类推型或对型对KSSKKSSSK1.1.同离子效应同离子效应2.2.盐效应盐效应3.3.酸效应酸效应4.4.配位效应配位效应5.5.其他因素其他因素MA(固)M+AOHLHMOHMLHAAMspAMspaaKaaAMAMKAMspspaaKAMK构晶离子构晶离子：组成沉淀晶体的离子称为讨论：讨论：过量加入沉淀剂，可以增大构晶离子的浓度，降低沉淀溶解度，减小沉淀溶解损失 过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应,而使溶解

21、度增大 沉淀剂用量：一般 过量50%100%为宜 非挥发性 过量20%30%练习解：例：用BaSO4重量法测定SO42-含量时，以BaCL2为沉淀剂，计算等量和过量0.01mol/L加入Ba2+时，在 200ml溶液中BaSO4沉淀的溶解损失LmolKSBaSOSOBaSP/100.1101.15104242沉淀溶解度为等量反应的与mgmgBaSOml2.05.02004.233100.120054沉淀的溶解损失为溶液中LmolBaKSOSBaSOSOLmolBaSP/101.101.0101.1/01.08102244242沉淀溶解度为反应的与过量mgmgBaSOml2.0100.52004

22、.233100.1200484沉淀的溶解损失为溶液中10101.14）（已知BaSOSPKmolgMBaSO/4.23342.盐效应盐效应：溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度 增大的现象讨论：讨论：注：注：沉淀溶解度很小时，常忽略盐效应 沉淀溶解度很大，且溶液离子强度很高时，要 考虑盐效应的影响SPAMK，当存在大量强电解质时0AMKKAMSPSP为定值一定，而0SPKT练习例：分别计算BaSO4在纯水和0.01mol/LNaNO3溶液中 的溶解度解：10)(101.14BaSOSPK已知67.0242SOBaLmolKSBaSOBaSOSP/100.1101.151044）（在水中溶解度Lm

23、olKSLNaNOmolBaSOSOBaBaSOSP/1057.167.067.0101.1/01.05100342424）（溶液中溶解度在讨论：讨论：酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大，但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大 pH，H+，S注：注：因为酸度变化，构晶离子会与溶液中的H+或OH-反应，降低了构晶离子的浓度，使沉淀溶解平衡移向溶解，从而使沉淀溶解度增大图示溶液酸度对CaC2O4溶解度的影响CaC2O4 Ca2+C2O42-C2O42-+H+HC2O4-HC2O4-+H+H2C2O4练习例：试比较 pH=2.0和 pH=4.0的条件下CaC2O4的沉淀 溶解度。解：52219)

24、(104.6109.510442aaOCaCSPKKK，已知2422421211221242242OCaaaaaOCKKHKHKKOCOC242242242242242SOCOCOCOCOC224222422242242242SKKOCCaOCCaKOCSPOCSPOCSP242242OCSPOCSPKKSLmolSpH/101.60054.00.242，LmolSpH/102.739.00.452，练习例：0.02mol/LBaCL2和H2SO4溶液等浓度混合，问有 无BaSO4沉淀析出？解：2210)(100.1101.14aBaSOSPKK，已知24442SOHSOCSOH5.01010

25、1022222244224aaSOHSOKHKCSOLmolCSOSOSOH/1055.0202.0324244210532242101.1100.5100.5100.1SOBa沉淀析出故有4BaSOLmolBa/100.1202.022而讨论：讨论：1）配位效应促使沉淀-溶解平衡移向溶解一方，从而增大溶解度 2）当沉淀剂本身又是配位剂时，应避免加入过多;既有同离子效应，又有配位效应，应视浓度而定 3）配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关，溶解度越大，配合物越稳定，配位效应越显著示例练习例：计算 AgI 在0.01mol/L的NH3中的溶解度解：8.3lg2.3lg)(100.92123

26、7KKNHAgKAgISP，的，已知）（)()(233SAgNHAgNHAgAg3232131)(100.113NHKKNHKAgAgNHAgLmolKSNHAgSP/104.3100.1100.97317)(23A温度：T，S ，溶解损失（合理控制）B溶剂极性：溶剂极性，S，溶解损失（加入有机溶剂）C沉淀颗粒度大小：同种沉淀，颗粒，S，溶解损失（粗大晶体）D胶体形成：“胶溶”使S，溶解损失（加入大量电解质可破坏之）E水解作用：某些沉淀易发生水解反应，对沉淀造成影响三、沉淀的转化三、沉淀的转化（Conversion of precipitation）243234SO(s)aCOC CO(s)C

27、aSO)(Ca)(CO)(Ca)(SO223224ccccK)(CaCO)(CaSO3sp4spKK96108.2101.93103.3 Example Example 在在 1L Na2CO3 溶液中使溶液中使 0.010 mol L-1 的的CaSO4 全部转化为全部转化为CaCO3,求求Na2CO3的最初浓度为多少的最初浓度为多少?Solution3103.3010.0 Kx6100.3x)CONa(320c1Lmol010.0 x1Lmol/平衡浓度010.0010.0103.36243234SO(s)CaCO CO(s)CaSOl一种沉淀转化为另一种更难溶沉淀一种沉淀转化为另一种更难

28、溶沉淀结结 论论 类型相同，类型相同，大（易溶）者向大（易溶）者向 小（难溶）者转化容易，小（难溶）者转化容易，二者二者 相差越大转化越完全，反之相差越大转化越完全，反之 小者向小者向 大者转大者转 化困难化困难.类型不同，计算反应的类型不同，计算反应的KspKspKspKspKspK第第 五节五节 配位平衡配位平衡一、一、概论概论 CuSO4 +4 NH3=Cu(NH3)4SO4 (产物产物1)3NaF +AlF3=Na3AlF6 (产物产物2)SiF4 +2 HF=H2SiF6 (产物产物3)Ni +4 CO=Ni(CO)4 (产物产物4)配合物可看成是一类由简单化合物反应生成的复杂化合物

29、：配合物可看成是一类由简单化合物反应生成的复杂化合物：都存在一个都存在一个“配位个体配位个体”.“配位个体配位个体”相对稳定，既可存在于晶体中，也可存在于溶液中相对稳定，既可存在于晶体中，也可存在于溶液中.K2SO4+Al2(SO4)3+24 H2O=2 KAl(SO4)212H2O (产物产物5)显然，这些产物中：显然，这些产物中：配位单元：由一个简单阳离子或原子和一定数目的中性分子或阴配位单元：由一个简单阳离子或原子和一定数目的中性分子或阴 离子以配位键结合，按一定的组成和空间构型形成一离子以配位键结合，按一定的组成和空间构型形成一 个复杂的离子或分子个复杂的离子或分子.形成的离子称为配离

30、子，形成的形成的离子称为配离子，形成的 分子称为配分子分子称为配分子.配配 合合 物：由配离子与带有相反电荷的离子组成的电中性化合物物：由配离子与带有相反电荷的离子组成的电中性化合物 以及不带电荷的配分子本身以及不带电荷的配分子本身.组成组成24332536442433253-4643334(OH)Cu(NH Cl)O(H)Co(NH ,)Fe(CNK HBF )Cu(NH ,)OH()Co(NH ,Fe(CN),BF )NH(CoCl ,Ni(CO)配碱配盐配酸配合物：配离子：配分子：333423)NH(CoCl Ni(CO)Cl)Ag(NH 中心离子中心离子中心离子中心离子中心原子中心原子

31、配位体配位体外界外界配位体配位体配位体配位体 形成体形成体 中心离子或原子中心离子或原子(central ion or central atom)配位体配位体 中性分子或阴离子中性分子或阴离子 配离子配离子（配分子）（配分子）形成体形成体 提供空轨道提供空轨道 电子对接受体电子对接受体 Lewis酸酸配位体配位体 提供孤对电子提供孤对电子 电子对给予体电子对给予体 Lewis碱碱(1)内界与外界内界与外界正离子（多）正离子（多）中性原子（少）中性原子（少）Fe(CO)5 ,Ni(CO)4金属元素（多）金属元素（多）非金属元素（少）非金属元素（少）264SiF BF(2)形成体形成体常见金属离子

32、的配位数常见金属离子的配位数1价金属离子价金属离子2价金属离子价金属离子3价金属离子价金属离子Cu+2,4 Ca2+6 Al3+4,6Ag+2 Mg2+6 Cr3+6Au+2,4 Fe2+6 Fe3+6 Co2+4,6 Co3+6 Cu2+4,6 Au3+4 Zn2+4,6配位体配位体en CO NH OH CN OC SCN X 32242中性分子负离子配位原子：配位体中与中心离子（或原子）直接以配位键结合的原子配位原子：配位体中与中心离子（或原子）直接以配位键结合的原子.单齿配体：单齿配体：一个配体中只含一个配位原子一个配体中只含一个配位原子.CSN HN OH ON OC CNSNC H

33、O X 322（异硫氰根）（硝基）（羰基）（硫氰根）（羟基）(3)配体和配位原子配体和配位原子 多齿配体：多齿配体：一个配体中含有多个配位原子一个配体中含有多个配位原子 二齿配体：二齿配体：例如，乙二胺（乙二胺（en）2 2 2 2HNCHCHNH乙二酸根（草酸根）乙二酸根（草酸根）242OC 六齿配体六齿配体：乙二胺四乙酸根乙二胺四乙酸根 EDTA（Y4）齿数的数目配位体配位数 i661 Ca(EDTA)623 )OAl(C 6222 (en)CoCl 413 )(NHPtCl 4 )Cu(NH 233422223343多齿配体单齿配体 与中心离子（或原子）成键的配位原子的总数与中心离子（或

34、原子）成键的配位原子的总数(4)配位数及电荷配位数及电荷 配离子与形成体的电荷数配离子与形成体的电荷数5(0)3333)(62)(463)(333)2(3232)(CO)Fe ,)(NHClCo (CN)FeK ,(CN)FeK )NH(ClPt ,)O(SAg黄血盐赤血盐 简单配合物：一个中心离子，每个配体均为单齿配体简单配合物：一个中心离子，每个配体均为单齿配体.如如325346O)H()Co(NH Fe(CN)螯螯 合合 物：一个中心离子与多齿配体成键形成环状结构的物：一个中心离子与多齿配体成键形成环状结构的 配合物配合物.如如 Cu(en)22+,CaY2类型类型(types)命名命名

35、(nomenclature)配酸：配酸：酸酸配碱：氢氧化配碱：氢氧化配盐：先阴离子后阳离子，简单酸根加配盐：先阴离子后阳离子，简单酸根加“化化”字，复杂酸根加字，复杂酸根加“酸酸”字字配体数配体数 配体名称配体名称 合合 中心元素名称（氧化态值中心元素名称（氧化态值)以二、以二、三、四三、四表示表示不同配不同配体体“”分开分开以罗马数字以罗马数字、表示表示命名原则命名原则 若含有多种配体时，先无机后有机，先简单后复杂若含有多种配体时，先无机后有机，先简单后复杂.若为多种无机配体时，先阴离子后中若为多种无机配体时，先阴离子后中 性分子性分子.若为同类配体时，按配位原子元素符号的英文字母顺序排列，

36、如先若为同类配体时，按配位原子元素符号的英文字母顺序排列，如先NH3 后后 H2O按照中国化学会无机专业委员会制定规则命名按照中国化学会无机专业委员会制定规则命名2333253253332352436263443Ca(EDTA)(NH)Co(NOFe(CO)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（）

37、(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（）配配 合合 物物 命命 名名 举举 例例命名下列配合物和配离子：命名下列配合物和配离子：（1）(NH4)3SbCl6;（2）Co(en)3Cl3 （3）Cr(H2O)4Br2Br2H2OSolutionExampleExample(1)六氯合锑酸铵（六氯合锑酸铵（）(2)三氯化三（乙二胺）合钴（三氯化三（乙二胺）合钴（）(3)二水合溴化二溴二水合溴化二溴四水合铬（四水合铬（）写出下列配合物的化学式：写出下列配合物的化学式：（1）羟基）羟基水水草酸根草

38、酸根乙二胺合铬乙二胺合铬()（2）氯氯硝基硝基四氨合钴配阳离子四氨合钴配阳离子()SolutionExample Example 2 2Cr(OH)(H2O)(C2O4)(en);Co(NH3)4(NO2)Cl+热力学稳定性和动力学稳定性热力学稳定性和动力学稳定性配合物的生成与配位反应配合物的生成与配位反应配合物形成时的特征配合物形成时的特征二、二、配合物的稳定性配合物的稳定性(complex stability)1 热力学稳定性和动力学稳定性热力学稳定性和动力学稳定性热力学稳定性热力学稳定性 解离常数和稳定常数解离常数和稳定常数 )Cu(NH()NH()Cu(4NHCu )Cu(NH2433

39、42d32243cccK 解离常数解离常数 稳定常数稳定常数 1 )NH()Cu()Cu(NH()Cu(NH 4NHCufd342243f24332KKcccK稳定性同类型的配离子 fK ,10 10 )Cu(NH NH)NH(Cu10 )Cu(NH NH)NH(Cu10 )Cu(NH NH)NH(Cu10 )Cu(NH NHCuf,3f,2f,1 f32.13f,4f,3f,2f,1f3.2f,4243323304.3f,3233322367.3f,222332331.4f,12332 KKKKKKKKKKKKK一般总稳定常数 累积稳定常数累积稳定常数fffff4333-23-234fff3

40、333-23-233ff2333-23-232f333-2-32314321321211dm)/mol(NHdm)/mol(Cudm)/mol)(Cu(NHdm)/mol(NHdm)/mol(Cudm)/mol)(Cu(NHdm)/mol(NHdm)/mol(Cudm)/mol)(Cu(NHdm)/mol(NHdm)/mol(Cudm)/mol)(Cu(NHKKKKKcccKKKcccKKcccKccc按反应速率区分为按反应速率区分为惰性惰性(inert)配合物：取代缓慢配合物：取代缓慢(2)动力学稳定性动力学稳定性活性活性(labile)配合物：配合物：L可被可被L快速取代快速取代Fe(CN

41、)64-+*CN-Fe(*CN)64-+6CN-(很慢很慢）Ni(CN)42-+4*CN-Ni(*CN)42-+4CN-（很快（很快）Fe(CN)64-Ni(CN)42-k 1.01036fk 1.01031f热力学稳定的配合物，不一定是惰性配合物；热力学稳定的配合物，不一定是惰性配合物；活性配合物也未必是热力学不稳定的配合物！活性配合物也未必是热力学不稳定的配合物！室温下，室温下，0.010mol的的AgNO3(s)溶于溶于1.0L0.030 mol L-1 的的NH3 H2O中（设体积不变），计算该溶液中游离的中（设体积不变），计算该溶液中游离的Ag+、NH3和和 的浓度的浓度.)Ag(N

42、H23 平衡组成的计算平衡组成的计算2 配合物的生成与配位反应配合物的生成与配位反应 （formation of complex and coordination reaction）ExampleExampleSolution723f101.67)(Ag(NH K)Ag(NH23很大，可假设溶于很大，可假设溶于 NH3 H2O后后全部生成了全部生成了 0.010 20.010 L/mol 0.010 020.00.030 0 L/mol 0 0.030 0.010 L/mol )Ag(NH 2NH Ag 111233xxxccc衡平反应后反应前1233166727f2Lmol010.0)(Ag

43、(NH)NH(Lmol100.6)Ag(100.6 101.6701000100 010.02010.0 010.00.010101.67)2010.0(0.010cccx.x.xxKxxx 25时时 溶液中溶液中 加入加入Na2S2O3 使使 ，计，计算平算平 衡时溶液中衡时溶液中NH3、的浓度的浓度.)Ag(NH23 L0.10mol)Ag(NH(123，c Lmol0.1)OS(1232c)Ag(NH23(2)判断两种配离子之间转化的可能性判断两种配离子之间转化的可能性 Lmol0.1)NH(13，c46.133232f05.723f10)O(Ag(S 10)(Ag(NH KK已知：Ex

44、ampleExample O6HCo(NCS)4NCSO)Co(H101010)(Fe(NCS)(FeF6NCSFeF 6FFe(NCS)O6HFe(NCS)6NCSO)Fe(H2242622.61.93.1536f36f 3636236362 兰色丙酮无色血红KKK3 配合物形成时的特征配合物形成时的特征(1)颜色的改变颜色的改变 3624KNCS362FNH NaF32FeFCo(NCS)FeFCoFeCo4或掩蔽效应掩蔽效应(2)沉淀溶解度的改变沉淀溶解度的改变2222232422323223222323COOHCaYYH(s)CaCO HgI2Is)(HgIAgIIs)AgI(Br)O

45、Ag(SO2Ss)AgBr(O2HCl)Ag(NHOH2NHAgCl(s)配体的加合反应金红色黄色淡黄色(3)氧化还原性的改变氧化还原性的改变应 反 不 IFe(CN)I2Fe2I2Fe36223(4)溶液酸碱性的改变溶液酸碱性的改变O3HRCO OCR B RCO OCRH OHCROHCR2 BOH (aq)BF(aq)H HF(aq)(g)BF 2 3343 4a106.6 K10a108.5 K三、三、配合物的应用配合物的应用(application of complexes)(1)分析化学的离子检验与测定分析化学的离子检验与测定Fe3+nSCN-=Fe(SCN)n3-n (血红色血红

46、色)2Fe3+Sn2+=2 Fe2+Sn4+6Fe2+Cr2O2-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O (紫红色紫红色)7(2)物质的分离物质的分离 pH=10的的 NH4Cl-NH3中，中，Cu2+生成生成Cu(NH3)42+而与生成氢而与生成氢氧化物的氧化物的 Fe3,Fe2+,Al3+,Ti4+等离子分离等离子分离.(3)难溶物的溶解难溶物的溶解4Au+8KCN+2H2O+O2=4KAu(CN)2+4KOH(4)环境保护环境保护 6NaCN+3FeSO4=Fe2Fe(CN)6+3NaSO4(5)金属或合金的电镀金属或合金的电镀Cu2+2P2O4-=Cu(P2O7)2 6-7 由于由于

47、 Cu(P2O7)2 6-较难离解，溶液中较难离解，溶液中c(Cu2+)小，使小，使 Cu2+在电极上放电速率慢，有利于新晶核的产生，因而可得到光滑、在电极上放电速率慢，有利于新晶核的产生，因而可得到光滑、均匀、附着力好的镀层均匀、附着力好的镀层Na2HgS2+H2O+O2=HgS(辰砂辰砂)+2NaOH+S (6)在成矿中的作用在成矿中的作用 地壳中热液中锡或铁的配合物分解：地壳中热液中锡或铁的配合物分解：Na2Sn(OH)4F2 =SnO2(锡石锡石)+2NaF+2H2O Na2 HgS2在空气中被氧化：在空气中被氧化：2Na3FeCl6 +3H2O=Fe2O3(赤铁矿赤铁矿)+6NaCl+6HCl