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1、高中化学竞赛之配合平衡本讲稿第一页，共十五页8.3 配位平衡NaOHCu(OH)2无无Cu2+?Na2S有黑色有黑色CuS生成生成有有Cu2+8.3.1 配离子在溶液中的解离平衡Cu(NH3)4SO4H2O Cu(NH3)42+SO42-+H2O 本讲稿第二页，共十五页 1.稳定常数Kf值越大，配离子越稳定。2.不稳定常数(解离常数)Cu(NH3)42+Cu2+4NH3Kd 值越大表示配离子越容易解离，即越不稳定。Cu2+4NH3 Cu(NH3)42+本讲稿第三页，共十五页8.3.2 配位平衡的移动1.颜色的变化 许多过渡金属配合物常呈现各种颜色，利用其颜色的变化可帮助判断配合物的形成，尤其是
2、当金属离子本身没有颜色时，这种现象就更明显。例例1：无水：无水CuSO4(白白)Cu(H2O)4SO4(天蓝色天蓝色)鉴定有机物中的微量水份的存在；例例2：Cu2+Cu(NH3)42+(深兰色深兰色)用于检验Cu2+的存在。例例3：无水：无水CoCl2(蓝蓝)Co(H2O)62+(粉红色粉红色)变色硅胶原理。水水氨水氨水水水本讲稿第四页，共十五页若将水合钴离子与过量KSCN作用，则转变为蓝紫色的四硫氰合钴()离子Co(SCN)42-：Co(H2O)62+4SCN-=Co(SCN)42-+6H2O 粉红色 蓝紫色该现象在乙醚、丙酮或戊醇中尤为明显，可用于检查溶液中有否Co2+存在，是比色法定量测
3、定Co2+的基础。金属螯合物往往有颜色，如Zn2+是无色的，它的许多简单配合物仍是无色（如Zn(NH3)42+、Zn(CN)42-），在碱性溶液中滴加二苯硫腙，生成难溶于水的粉红色螯合物，此反应灵敏，可用于Zn2+的鉴定。本讲稿第五页，共十五页2.酸度对平衡的影响正反应：形成配合物，溶液的酸性增大；正反应：形成配合物，溶液的酸性增大；逆反应：平衡向配合物解离的方向移动逆反应：平衡向配合物解离的方向移动配合物的酸效应。配合物的酸效应。越小，生成的配合物稳定性越小；越小，生成的酸越弱，故得到平衡常数 K 越小，即转化为 FeF63-越少。本讲稿第六页，共十五页又例：随着甘氨酸的加入，溶液酸性明显增
4、大。随着甘氨酸的加入，溶液酸性明显增大。EDTA，乙二胺四乙酸，乙二胺四乙酸，与金属离子作用形成螯合物过程中有明显的酸效，与金属离子作用形成螯合物过程中有明显的酸效应。应。酸度较高时，只有少数金属离子与酸度较高时，只有少数金属离子与EDTA的螯合物能稳定存在，故，的螯合物能稳定存在，故，利用螯合物稳定性的差别，调节溶液酸度，控制螯合物生成。利用螯合物稳定性的差别，调节溶液酸度，控制螯合物生成。本讲稿第七页，共十五页3.沉淀反应对配位平衡的影响形成配合物（螯合物）可使物质的溶解性能发生改变。例如，用浓氨水可将氯化银沉淀溶解，其过程为：2NH3 Ag(NH3)2+BaSO4(s)Ba 2+SO4
5、2-+EDTA Ba(EDTA)2-用EDTA可将硫酸钡沉淀溶解：AgCl(s)Ag+Cl-本讲稿第八页，共十五页同样，在配合物溶液中，加入某种沉淀剂，它与该配合物中的中心离子生成难溶化合物，或多或少地会导致配离子的破坏：Cu(NH3)42+Cu 2+4NH3+S2-CuS 总反应：Cu(NH3)42+S2-CuS +4NH3说明该反应可以进行得很完全，即生成了CuS沉淀。本讲稿第九页，共十五页4.氧化还原反应对配位平衡的影响由于配合物的形成，将大大降低金属离子的浓度，从而使其电极电势降低，即氧化性（能力）减小。（p.171表8-12，8-13）M n+n e M例：在平衡体系中加入能与金属离
6、子起反应的氧化剂（或还原剂），降低金属离子的浓度，从而降低配离子的稳定性。Fe(SCN)63-溶液中加SnCl2，溶液血红色消失：Fe(SCN)63-Fe3+6 SCN-+Sn2+Fe2+Sn4+总反应：总反应：2Fe(SCN)63-+Sn2+2Fe 2+12 SCN-+Sn4+本讲稿第十页，共十五页又如，又如，2 Fe3+2 I-2Fe2+I2 加入F-，生成FeF6 3-，使Fe3+浓度降低，会减弱Fe3+的氧化性，将破坏正反应的进行，反应逆方向进行。总反应：总反应：2 Fe2+I2 +12F-2FeF63-+2 I-12F-+2 FeF6 3-本讲稿第十一页，共十五页 5.配离子的转化
7、由一种配离子转化为另一种更稳定的配离子，即平衡向更 难解离的方向移动。例：例：HgCl42-+4 I-HgI42-+4Cl-或：Fe(SCN)63-+6 F-FeF63-+6 SCN 血红色 无色 ()()本讲稿第十二页，共十五页 本讲稿第十三页，共十五页 例 0.2molL-1AgNO3溶液lmL中，加入0.2molL-1的KCl溶液lmL，产生AgCl沉淀。加入足够的氨水可使沉淀溶解，问氨水的最初浓度应该是多少?解:假定AgCl 溶解全部转化为Ag(NH3)2+，若忽略Ag(NH3)2+的离解，则平衡时Ag(NH3)2+的浓度为0.1molL-,C1-的浓度为 01mol.L-。反应为：AgCl+2NH3 Ag(NH3)2+Cl-本讲稿第十四页，共十五页在溶解的过程中要消耗氨水的浓度为20.1=0.2molL-1，所以氨水的最初浓度为 2.22+0.2=2.42molL-1 本讲稿第十五页，共十五页