配位平衡与配位滴定法

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1、4r第八章配位平衡与配位滴定法r第八章配位平衡与配位滴定法（CoordinationEquilibriumandComplexometicTitration）本章目标1.掌握配位化合物的定义、组成、命名和分类。2掌握配位平衡和配位平衡常数的意义及其有关计算，理解配位平衡的移动及与其他平衡的关系。3.了解螯合物及其特点。4.了解EDTA与金属离子配合物的特点及其稳定性5.理解配位滴定的基本原理，配位滴定所允许的最低pH值和酸效应曲线，6.了解金属指示剂作用原理及应用7.掌握配位滴定的应用配位化合物（coordinationcompound）简称配合物，是组成复杂、应用广泛的一类化合物

2、。最早报道的配合物是1704年由德国涂料工人迪士巴赫在研制美术涂料时合成的，叫普鲁士蓝KFe[Fe（CN）6]。19世纪上半叶，又陆续发现一些重要的配合物，由于当时还不能确定结构，这些物质通常以发现者的名字命名。直到19世纪90年代，瑞典化学家Werner提出了配位理论，才对配合物的结构和某些性质给予了满意的解释，从而奠定了配位化合物的基础。20世纪60年代以来，配合物的研究发展很快，已形成独立的学科。配位反应已渗透到生物化学、有机化学、分析化学、催化动力学、生命科学等领域中去。在生产实践、分析科学、功能材料和药物制造等方面有重要的实用价值和理论基础。本章从配合物的基本概念出发，介

3、绍其组成、结构、在溶液中的平衡和在滴定分析中的应用。8.1配合物的组成与命名8.1.1配合物的定义通常把由一个简单正离子（或原子）和一定数目的阴离子或中性分子以配位键相结合形成的复杂离子（或分子）8－314r第八章配位平衡与配位滴定法r称为配位单元，含有配位单元的复杂化合物称为配合物。这些化合物与简单的化合物区别在于分子中含有配位单元。例如将Cu（NH3）4]SO4晶体溶于水中，溶液中除了含有[Cu（NH3）4]2+和SO42-，几乎检查不出有Cu2+和NH3的存在。分析其结构，在[Cu（NH3）4]2+中，每个氨分子中的氮原子，提供一对孤对电子，填入Cu2+的空轨道，形成四个配位

4、键。这种配位键的形成使[Cu（NH3）4]2+和Cu2+有很大的区别，例如与碱不再生成沉淀，颜色也会变深等等。类似[Cu（NH3）4]2+、[Ag（NH3）2]+等因为带正电荷，称为配位阳离子，[Fe（CN）6]4-、[PtCl6]2-等因为带负电荷，称为配位阴离子，此外还有一些中性的配位分子如[Ni（CO）4]、[Fe（CO）5]等。8.1.2配位化合物的组成1.内界和外界配合物一般由内界和外界两部分组成。在配合物中，把由简单正离子（或原子）和一定数目的阴离子或中性分子以配位键相结合形成的复杂离子（或分子）即配位单元部分称为配合物的内界（inner），写化学式的时候用方括号括起来

5、。内界既可以是配位阳离子，也可以是配位阴离子。在配合物中除了内界外，距中心离子较远的其它离子称为外界离子，构成配合物的外界（outer），内界与外界之间以离子键相结合。以[Cu（NH3）4]SO4为例：[Cu（NH3）4]SO4↓↓内界外界2.中心离子或原子在配合物的内界中，总是由中心离子（或原子）和配位体两部分组成。中心离子（centralion）在配离子的中心，例如[Cu（NH3）4]2+中的Cu2+。常见的是一些过渡金属，如铁、钴、镍、铜、银、金、铂等金属元素的离子。高氧化数的非金属元素如硼、硅、磷等和高氧化数的主族金属离子如[AlF6]3-中的Al3+等也能作为中心离子。也

6、有不带电荷的中性原子作中心原子，如[Ni（CO）4],[Fe（CO）5]中的Ni、Fe都是中性原子。3.配位体和配位原子在内界中与中心离子以配位键相结合的、含有孤电子对的中性分子或阴离子叫做配位体（ligand），如NH3，H2O，CN-，X-（卤素阴离子）等。配位体中提供孤电子对的，与中心离子以配位键结合的原子称为配位原子。一般常见的配位原子是电负性较大的非金属原子。常见配位原子有C、N、O、P及卤素原子。由于不同的配位体含有的配位原子不一定相同，根据一个配位体所提供的8－314r第八章配位平衡与配位滴定法r配位原子的数目，可将配位体分为单齿配位体（unidentateligan

7、d）和多齿配位体（multidentateligand）。只含有一个配位原子配位体称单齿配位体如H2O、NH3、卤素等。有两个或两个以上的配位原子配位体称多齿配位体，如乙二胺NH2一CH2一CH2一NH2（简写为en），草酸根C2O42-（简写为ox）、乙二胺四乙酸根（简称EDTA）等。4.配位数及其影响因素与中心离子直接以配位键结合的配位原子数称为中心离子的配位数（coordinationnumber）。由于配位体分为单齿配位体和多齿配位体，因此配位数是配位原子数而