高校无机化学配合物在溶液的稳定性(天津大学第四版)讲义.ppt

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1、无机化学第八章配位化合物第八章配位化合物第三节配合物在溶液的稳定性8.3配合物在溶液的稳定性8.3.1配位平衡及其平衡常数配合物的外界和内界完全解离配离子部分解离[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]SO4在水溶液中[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42-8.3配合物在溶液的稳定性8.3.1配位平衡及其平衡常数[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3解离生成{c(Cu2+)/c}{c(NH3)/c}4Kd=K不稳={c[Cu(NH3)4]2+/c}{c[Cu(NH3)4]2+/c}Kf=K稳={c(Cu2+)

2、/c}{c(NH3)/c}4Kf=Kd1Kf值越大Kd值越小配离子越稳定Kd=10-13.32Kf=1013.32Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+生成解离8.3配合物在溶液的稳定性8.3.1配位平衡及其平衡常数[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3Kd=10-13.32实际上[Cu(NH3)4]2+在溶液中是分步解离的[Cu(NH3)4]2+[Cu(NH3)3]2++NH3Kd(1)=10-2.3[Cu(NH3)3]2+[Cu(NH3)2]2++NH3Kd(2)=10-3.04[Cu(NH3)2]2+[Cu(NH3)]2++NH3Kd(3)=10

3、-3.67[Cu(NH3)]2+Cu2++NH3Kd(4)=10-4.31Kd=Kd(1)·Kd(2)·Kd(3)·Kd(4)=10-2.3×10-3.04×10-3.67×10-4.31=10-13.328.3配合物在溶液的稳定性8.3.1配位平衡及其平衡常数实际上[Cu(NH3)4]2+在溶液中也是分步生成的[Cu(NH3)3]2++NH3[Cu(NH3)4]2+Kf(4)=102.3[Cu(NH3)2]2++NH3[Cu(NH3)3]2+Kf(3)=103.04[Cu(NH3)]2++NH3[Cu(NH3)2]2+Kf(2)=103.67Cu2++NH3

4、[Cu(NH3)]2+Kf(1)=104.31Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+Kf=1013.32Kf=Kf(1)·Kf(2)·Kf(3)·Kf(4)=104.31×103.67×103.04×102.3=1013.328.3配合物在溶液的稳定性8.3.2配离子稳定常数的应用1.计算配合物溶液中有关的离子浓度例1.c([Cu(NH3)4]2+)=1.0×10–3mol·L-1,c(NH3)=1.0mol·L-1,计算溶液中c(Cu2+)例1.c([Cu(NH3)4]2+)=1.0×10–3mol·L-1,c(NH3)=1.0mol·L-1,计算溶液中

5、c(Cu2+)Kf==2.09×1013{c(Cu2+)/c}{c(NH3)/c}4c([Cu(NH3)4]2+)/c解：Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡浓度/(mol·L-1)x1.01.0×10–31.0×10–3x(1.0)4=2.09×1013x=4.8×10-17c(Cu2+)=4.8×10-17mol·L-18.3配合物在溶液的稳定性8.3.2配离子稳定常数的应用1.计算配合物溶液中有关的离子浓度例1.c([Cu(NH3)4]2+)=1.0×10–3mol·L-1,c(NH3)=1.0mol·L-1,计算溶液中c(Cu2+)例2.将1

6、0.0mL、0.20mol·L-1AgNO3溶液与10.0mL、1.00mol·L-1NH3·H2O混合，计算溶液中c(Ag+)例2.将10.0mL、0.20mol·L-1AgNO3溶液与10.0mL、1.00mol·L-1NH3·H2O混合，计算溶液中c(Ag+)解：Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+开始浓度/(mol·L-1)0.100.500x(0.30+2x)20.10-x=1.12×107x=9.9×10-8平衡浓度/(mol·L-1)x0.50-2×(0.10-x)0.10-xKf==1.12×107{c(Ag+)/c}{c(NH3)/c}2c

7、([Ag(NH3)2]+)/cc(Ag+)=9.9×10-8mol·L-18.3配合物在溶液的稳定性8.3.2配离子稳定常数的应用1.计算配合物溶液中有关的离子浓度2.判断配离子与沉淀之间的转化例3.在1升[例1]溶液中加入0.0010molNaOH。问有无Cu(OH)2沉淀生成？例3.在1升[例1]溶液中加入0.0010molNaOH。问有无Cu(OH)2沉淀生成？解：c(OH-)=0.0010mol·L-1,c(Cu2+)=4.8×10-17mol·L-1无Cu(OH)2沉淀生成Ksp=2.2×10-20J=c(Cu2+)·{c(OH-)}2/(c)3=4

8、.8×10-17×{0.0010}2=