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配合物的穩(wěn)定性
閱讀:1945 發(fā)布時(shí)間:2013-3-8配合物的穩(wěn)定性 一,、配離子的離解平衡
將氨水加到硝酸銀溶液中,,則有[Ag(NH3)2]+配離子生成,,反應(yīng)式為:
Ag++2NH3→[Ag(NH3)2]+
此反應(yīng)稱為配合反應(yīng)(也叫絡(luò)合反應(yīng))。
由于配離子是由中心離子和配位體以配價(jià)鍵結(jié)合起來的,,因此,,在水溶液中比較穩(wěn)定。但也并不是*不能離解成簡(jiǎn)單離子,,實(shí)質(zhì)上和弱電解質(zhì)類似,,也有微弱的離解現(xiàn)象。
?。ㄒ唬┡浜衔锏姆€(wěn)定常數(shù)
配合物的穩(wěn)定性,,可以用生成配合物的平衡常數(shù)來表示,例如:
應(yīng)用化學(xué)平衡原理,,可得:
K穩(wěn)值越大,,表示形成配離子的傾向越大,,此配合物越穩(wěn)定。所以配離子的生成常數(shù)又稱為穩(wěn)定常數(shù)(附錄八),。
?。ǘ┓植挤€(wěn)定常數(shù)
配合物在溶液中的生成與離解,與多元酸,、堿相似,,也是分級(jí)進(jìn)行的,而且各級(jí)離解或生成常數(shù)也不一樣,。例如,Cu2+與NH3逐步配合過程中的分步穩(wěn)定常數(shù)(30℃)分別為:
K1,,K2,,K3,K4稱為逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù),。由上可見,,配合物的逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)隨著配位數(shù)的增加而下降。一般認(rèn)為,,隨著配位體數(shù)目增多,,配位體之間的排斥作用加大,故其穩(wěn)定性下降,。
配合物的逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)和穩(wěn)定常數(shù)間有下述關(guān)系:
K= K1·K2·K3·K4…Kh
對(duì)[Cu(NH3)4]2+來說,,其穩(wěn)定性k 為:
K= K1·K2·K3·K4
K=(1.41×104)(3.17×103)(7.76×102)(1.39×102)=4.8×1012
(三)不穩(wěn)定常數(shù)
在水溶液中,,[Ag(NH.3)2]+是穩(wěn)定的,,不過像其他弱電解質(zhì)一樣也有少數(shù)[Ag(NH.3)2]+發(fā)生離解,可用下式表示:
則平衡常數(shù)表達(dá)式為:
K不穩(wěn)值愈大,,表示配離子離解愈多,,故稱K不穩(wěn)為配離子的不穩(wěn)定常數(shù)。
K穩(wěn)和K不穩(wěn)互成倒數(shù):
二,、配合平衡的移動(dòng)
金屬離子Mn+和配位體A-生成配離子MA(n-x)+x,,在水溶液中存在如下平衡:
根據(jù)平衡移動(dòng)原理,改變Mn+或A-的濃度,,會(huì)使上述平衡發(fā)生移動(dòng),。若在上述溶液中加入某種試劑使Mn+生成難溶化合物,或者改變Mn+的氧化狀態(tài),,都會(huì)使平衡向左移動(dòng),。若改變?nèi)芤旱乃岫仁笰-生成難離解的弱酸,也可使平衡向左移動(dòng),。
配合平衡同樣是一種相對(duì)的平衡狀態(tài),,它同溶液的PH值,、沉淀反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等都有密切的關(guān)系,。
?。ㄒ唬┡c酸度的關(guān)系
根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,所有的配位體都可以看作是一種堿,。因此,,在增加溶液中的H+濃度時(shí),由于配位體同H+結(jié)合成弱酸面使配合平衡向右移動(dòng),,配離子平衡遭到破壞,,這種現(xiàn)象稱為酸效應(yīng),例如:
配位體的堿性愈強(qiáng),,溶液的PH值愈小,,配離子愈易被破壞。
金屬離子在水中,,都會(huì)有不同程度的水解作用,。溶液的PH值愈大,愈有利于水解的進(jìn)行,。例如:Fe3+在堿性介質(zhì)中容易發(fā)生水解反應(yīng),,溶液的堿性愈強(qiáng),水解愈*(生成Fe(OH)3沉淀),。
因此,,在堿性介質(zhì)中,由于Fe3+水解成難溶的Fe(OH)3沉淀而使平衡向右移動(dòng),,因而[FeF6]3-遭到破壞,,這種現(xiàn)象稱為金屬離子的水解效應(yīng)。
?。ǘ┡c沉淀反應(yīng)的關(guān)系
當(dāng)向含有氯化銀沉淀的溶液中加入氨水時(shí),,沉淀即溶解。
當(dāng)在上述溶液中加入溴化鈉溶液時(shí),,又有淡黃色的沉淀生成,。
配合物的穩(wěn)定性由于AgBr的溶解度比AgCL的溶解度小得多,因而Br-=爭(zhēng)奪Ag+的能力比CL-的大,,所以能產(chǎn)生AgBr沉淀而不能產(chǎn)生AgCL沉淀,。沉淀劑與金屬離子生成沉淀的溶解度愈小,愈能使配離子破壞而生成沉淀,。
?。ㄈ┡c氧化還原反應(yīng)的關(guān)系
配合反應(yīng)的發(fā)生可以改變金屬離子的氧化能力。例如:當(dāng)PbO2(Pt+)與鹽酸反應(yīng)時(shí),,其產(chǎn)物不是PbCL4,,而是PbCL2和CL2,。但是當(dāng)它形成[PbCL6]2-配離子后,Pb就能保持它的+4氧化態(tài),。
配合反應(yīng)影響氧化還原反應(yīng)的方向,。例如,F(xiàn)e3+可以把I-氧化成I2:
在加入F-后,,由于生成[FeF6]3-,,減少了Fe3+的濃度,使平衡向左移動(dòng),。
當(dāng)我們考查配合反應(yīng)對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響時(shí),,不僅要注意配離子的形成,而且還要注意配離子的穩(wěn)定性,。