资源简介

《分析化学》课程-微教材
微课编号 微课名称 配位平衡
所属模块 配位滴定法 子模块 配位滴定法概述
关键词 配位平衡、配离子稳定常数
是否通用 √通用 农产品 食品 是否重点建设 是 否
微课类型 讲授型 微课形式 PPT动画式 微课类型 讲授型
教学目标 1. 掌握配位平衡的概念 2. 掌握配离子稳定常数并能熟练的进行相关计算
教学内容 知识点 技能点
1．配合物的稳定常数 2．配离子稳定常数的应用
知识讲解
一、配位平衡
案例分析
若将过量的氨水加入AgNO3溶液中，生成[Ag(NH3)2]+配离子，这类反应称配位反应，若向此溶液中加入NaCl，不见有AgCl沉淀，似乎Ag+已完全与NH3 配合成[Ag(NH3)2]+。可是加入KI溶液后，却有黄色AgI沉淀析出，说明溶液中仍有未被配合的Ag+，即[Ag(NH3)2]+还可能解离出少量的Ag+。
可见，在溶液中，配位反应和解离反应同时存在，当解离速度和配位的速度相等时，就达到了平衡状态，叫做配位解离平衡。即上述溶液中存在下列平衡：
Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2]+
为了定量描述不同配离子在溶液中的解离程度，一般用配合物的稳定常数或不稳定常数来表示，即
Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2]+
（5–1）
[Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3
（5–2）
可见，值可以量度配离子不稳定性大小，越大，配离子越易解离；值用以量度配离子稳定性大小，值越大，配离子在水溶液中越稳定。
同一配离子，与具有倒数关系：
（5–3）
实际上，配离子在水溶液中的配合（或解离）过程都是分步进行的，每一步都有对应的稳定常数，称逐级稳定常数或分步稳定常数。以上表达式表示的是总稳定常数或累积稳定常数，等于逐级稳定常数的乘积。
还必须指出，只有在相同类型的情况下，才能根据值的大小直接比较配离子的稳定性。
边学边练
比较以下两种配离子的稳定性大小：Ag(NH3)2+ 和Ag(CN)2-。已知[Ag(NH3)2+]=1.95 1010，[Ag(CN)2-]=1.3 1023。
例1 计算溶液中与1.0×10-3mol·L-1 [Cu(NH3)4]2＋和1.0 mol·L-1NH3 处于平衡状态的游离Cu2+浓度。
解 Cu2+ + 4NH3 [Cu(NH3)4]2＋
平衡浓度/mol·L－1 x 1.0 1.0×10-3
已知 [Cu(NH3)4]2＋的= 1012.59 = 3.89×1012，将上述各项平衡浓度代入稳定常数表达式：
2.57×10－16 mol·L-1
游离Cu2+的浓度为2.57×10-16 mol·L－1。
上例中虽然在计算Cu2+浓度时可以按上式简单计算，但并非溶液中绝对不存在[Cu(NH3)3]2＋、[Cu(NH3)2]2＋等离子，因此不可认为c(Cu2+) c(NH3) 之比是1：4的关系。例题中因NH3过量且[Cu(NH3)4]2＋的累积稳定常数很大，故忽略配离子的解离还是合理的。
例2 若在1.00 L例1所述的溶液中加入0.0010mol NaOH，问有无Cu(OH)2 沉淀生成 若加入0.0010 mol Na2S，有无CuS沉淀生成
解 已知 Cu(OH)2 的= 2.2×10-20；CuS 的= 6.3×10-36
（1）当加入0.0010 mol NaOH后，溶液中的 [OH－]= 0.0010 mol·L-1，该溶液中相应离子浓度幂的乘积：
[Cu2+][OH－]2 = 2.57×10－16×(1.0×10－3)2 = 2.57×10－22
Q ＜{Cu(OH)2}
故加入0.0010 mol NaOH后，无 Cu(OH)2 沉淀生成。
（2）若加入0.0010 mol Na2S后，溶液中的 [S2－]= 0.0010 mol·L-1（未考虑S2-的水解），该溶液中相应离子浓度幂的乘积：
[Cu2+][S2－] = 2.57×10－16×1.0×10－3 = 2.57×10－19
Q ＞(CuS)
故加入0.0010 mol Na2S后，有CuS沉淀产生。
配离子与沉淀之间的转化，主要取决于配离子的稳定性和沉淀的溶解度（与的关系），配离子和沉淀都是向着更稳定的方向转化。
《分析化学》课程-微测试
一、单选题
1、AgCl在下列溶液中，溶解度最大的是（ ）
A．NH3 B. Na2S2O3 C.KI D.NaCN
参考答案：A
难度：中
2、下列叙述中错误的是（ ）。
A．配位平衡是指溶液中配离子解离为中心离子和配体的解离平衡；
B．配离子在溶液中的行为像弱电解质；
C．对同一配离子而言=1
D．配位平衡是指配合物在溶液中解离为内界和外界的解离平衡。
参考答案：D
难度：低
3、下列物质中在氨水中溶解度最大的是（ ）。
A．AgCl； B. AgBr； C. AgI； D. Ag2S
参考答案：A
难度：高
二、多选题
1、关于EDTA，下列说法正确的是（ ）
A．EDTA是乙二胺四乙酸的简称；
B．分析工作中一般用乙二胺四乙酸二钠盐；
C．EDTA与钙离子以1：2的关系配合；
D. EDTA与金属离子配合形成螯合物。
参考答案：A；B；D
难度：中
三、判断题
1．具有一定稳定性的配离子在水溶液中的行为类似于弱电解质。（ ）
参考答案：Y
难度：中
2．配合物在水溶液中可以完全解离为外界离子和配离子，配离子也能全部解离为中心离子和配体。　　 （　 ）
参考答案：F
难度：中
四、填空题
1. K稳θ值越大，表明配合物越________；K不稳θ值越大，表明配合物越_______。
参考答案：稳定；不稳定
难度：低
2、配合物在水溶液中全部解离为 ，而配离子在水溶液中 解离，存在着 平衡。
参考答案：外界离子和配体；部分；配位
难度：中
综合题
1. 计算溶液中与1.0×10－3 mol·L－1 [Cu(NH3)4]2＋ 和 1.0 mol·L－1 NH3 处于平衡状态的游离 Cu2+ 浓度。
参考答案：Cu2+ + 4 NH3 [Cu(NH3)4]2＋
平衡浓度 x 1.0 1.0×10－3
已知 [Cu(NH3)4]2＋ 的K稳 = 1012.59 = 3.89×1012，将上述各项平衡浓度代入稳定常数表达式。
因此，游离 Cu2+ 的浓度为 2.57×10－16 mol·L－1
难度：高
2. 若在1.00 L 上例所述的溶液中加入0.0010 mol NaOH，问有无 Cu(OH)2 沉淀生成
参考答案 当加入0.0010 mol NaOH后，溶液中的 [OH－]= 0.0010 mol·L－1，该溶液中相应离子浓度幂的乘积：
[Cu2+][OH－]2 = 2.57×10－16×(1.0×10－3)2 = 2.57×10－22
已知 Cu(OH)2 的KSP = 2.2×10-20
所以 Q ＜ KSP
故加入0.0010 mol NaOH后，无 Cu(OH)2 沉淀生成。
难度：高

展开更多......

收起↑