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《湿法冶金配位化学（中南大学） 第3章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第三章水溶液中配合物的平衡第一节水溶液中各级配离子存在的百分率金属离子M与配体L在水溶液中形成的各级单核配离子MLn(n=1,2,3…,N)，总的反应为：M＋iL=MLi[MLi]=βi[M][L]i各级配离子百分率的计算与分布曲线图 溶液中金属离子的总浓度[M]T为：[M]T=[M]+[ML]+[ML2]+…+[MLi]+[MLn]=[M](1+β1[L]+β2[L]2+…+βI[L]I+βn[L]n配合物M，ML1，ML2，…，MLn在水溶液中占[M]T的百分数分别用Ф0，Ф1，Ф2，…,Фn表示，：Ф0＝Ф1＝Ф1
2、＝用Фj表示[MLj]的百分数，有:Фj＝Фj＝=小结：A，B，ФI只是游离配体[L]的函数，与溶液中金属离子的总浓度无关。例1对于Fe3+-Cl-体系，形成的配合物有Fe3+,FeCl2+,FeCl2+,FeCl3,FeCl4-,其中β1＝4.2,β2=5.46,β3=0.2184,β4=2.62×10-3假定[Cl]=0.1时，Ф0==0.678Ф1=0.28476Ф2=0.037Ф3=1.48×10-4Ф4=1.778×10-7当[Cl]=0.5Ф0=0.226Ф1=0.4675Ф2=0.3038Ф3=6.076×
3、10-3Ф4=3.645×10-5当[Cl]=1Ф0=0.092Ф1=0.3864Ф2=0.5023Ф3=0.020Ф4=2.41×10-4矿物铜浸出率/%矿物铜浸出率/%230C450C230C450C蓝铜矿2CuCO3.Cu(OH)2孔雀石CuCO3.Cu(OH)2赤铜矿Gu2O硅孔雀石CuSiO3辉铜矿Cu2S94.590.285.511.890.210010010015.7100黄铜矿CuFeS2斑铜矿Cu5FeS4硫砷铜矿3CuSAs2S5黝铜矿4Cu2S.Sb2S3金属铜Cu5.670.065.821.990
4、.08.210075.143.7100浸出条件：液固比10:1；氰化钠浓度0.1%；CaO用量5kg/t；浸出时间24h铜矿物在NaCN溶液中的溶解率在氰化物溶液中，铜以Cu+的形态与CN-形成配合物，其有关反应为：Cu++2CN-=Cu(CN)2-K2=1024Cu(CN)2-+CN-=Cu(CN)32-K3=105.2Cu(CN)32-+CN-=Cu(CN)43-K4=101.5由上述配位反应的平衡常数，可以绘制出三种配离子在不同的氰根浓度下的分布分数例2Cu(II)-NH3配合物体系中，已知lgβ1=4.31,lg
5、β2=7.98,lgβ3=11.02,lgβ4=12.32,lgβ5=11.80,求各级配合物的分布百分数。配体浓度Ф0Ф1Ф2Ф3Ф4Ф510－40.24370.49760.23270.025510－20.00060.02950.32310.64480.001910.00380.76510.2311100.24870.7512第二种表达方式：ΣΦΣФ0＝Ф0＋Ф1＋Ф2＋Ф3＋Ф4＋Ф5＝1ΣФ1＝Ф1＋Ф2＋Ф3＋Ф4＋Ф5ΣФ2＝Ф2＋Ф3＋Ф4＋Ф5ΣФ3＝Ф3＋Ф4＋Ф5ΣФ4＝Ф4＋Ф5ΣФ5＝Ф5某种配离子
6、的百分率达到最大值的条件从Фj与[L]的数学表达式，Фj＝将Фj对[L]微分：＝令，则有：即对于一个n=3的体系，将上式展开，如求Ф1的最大值，有：Ф2的最大值时，[L]的方程为：第二节水溶液中各物种平衡浓度的计算前提条件：假定M与L在水溶液中只形成各级单核配合物MLI（I＝1，…,n），M不水解，L不产生副反应。实际要计算的物种的浓度有：n个MLI的浓度，外加游离金属离子的浓度[M]和游离配体的浓度[L].。已知的条件：有n个MLI的稳定常数表达式，还需再找两个表达式，才能解出方程。通常的另外的两个表达式为金属离子的总
7、浓度[M]T和配体的总浓度[L]T。构成了n+2个未知数（M，ML，ML2，…，MLn，L，）和n+2个方程（n个稳定常数表达式和[M]T和[L]T的表达式。[M]T=[M]+[L]T=[L]+[ML]+[ML2]+2[ML2]+,…,+n[MLn]=[L]+[M](β1[L]+2β2[L]2+…+iβI[L]I+….+nβn[L]n)=[L]+[M]体系可分成两种情况：1．当[L]T>>[M]T时，各物种平衡浓度的计算特点：忽略与M配位的那一部分配体L。[L]T>>[M]T时，可近似地将[L]T≈[L]代入平衡常数式计
8、算。例3，计算Cd(ClO4)浓度为0.0100mol.L-1,HCl浓度为1.00mol.L-1的溶液中Cd2+,CdCl,CdCl2,CdCl3,CdCl4的平衡浓度，各级配合物的逐级稳定常数为K1=20.9,K2=7.94,K3=1.23,K4=0.355换算K与β的关系此体系中[Cl]T=1.0>>[Cd]T
