第八章配位化合物与配位滴定法.docx

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1、第八章配位化合物与配位滴定法（现用教材第八章和第十七章部分）一、教学目的和要求：1掌握配位化合物的组成，结构特点和命名方法。2 .理解配位化合物的化学键本性，了解内轨、外轨型配合物。3 .掌握配位化合物稳定常数的意义和有关计算。4 .掌握螯合物的特点，了解螯合物的应用。5 .了解EDTA的与金属离子的配位平衡和配位反应的副反应系数、条件稳定常数。6 .掌握配位滴定法的基本原理。掌握金属指示剂的选择和酸效应曲线，理解配位滴定条件的控制。二、教学内容，教材P325-333,P152-158）:配位化合物的组成、分类和命名，配位化合物的价键理论，配位化合物的解离平衡和平衡常数，配位解离平衡的移动，螯

2、合物和氨按配位剂。EDTA在溶液中的解离平衡和EDTA与金属离子的配位平衡，配位反应的副反应系数和条件稔定常数，配位滴定曲线和酸效应曲线，金属指示剂，配位滴定法的应用。三、教学重点和难点：1；重点内容：配位化合物的基本概念，配位化合物的命名，配位平衡的计算。7 .难点内容：配位化合物的价键理论，配位解离平衡及移动的计算。配位反应的副反应系数和条件稔定常数。本单元教学内容采用讲授+板书、理论讲解与实例理论分析相结合的方法进行。由银氨溶液和铜氨溶液为例介绍配位化合物的组成：中心离子（原子），配位体，配位原子、配位数，内界，外界，配位离子的电荷等：根据这类化合物的结构特点给出配位化合物的定义和系统命

3、名方法；简单介绍配位化合物的价键理论的有关知识。尤豳对配位平衡的计算应多举例题分析，并在沉淀生成与否的判断及其配位化合物生成对相应电对电极电势的影响作较深的解题思路分析，起到复习巩固和举一反三的目的。由EDTA与钙离子形成环状结构及其累积稳定常数引出螯合物的概念及其形成条件，指出常见的螯环的大小。氨竣配位剂（EDTA）在溶液中的解离平衡和EDTA与金属离子的配位平衡，配位反应的副反应系数和条件稳定常数是较难以理解的内容，褥根据学生实际接受能力，以掌握基本知识内容为目的对内容作详略调整。四、教学过程设计:1 .配位化合物的组成、定义和分类:由银氨溶液和铜氨溶液的形成过程及其性质为例介绍配位化合物

4、的组成的内容：中心离r（原子），配位体，配位原子、配位数，内界，外界，配位离子的电荷等；简单介绍影响中心原子配位数的主要因数（中心原子和配位体分半径和电荷）：根据这类化合物的结构特点解释配位化合物的定义。简单介绍配位化合物可分为简单配合物、螯合物和特殊配合物三大类。2 .配位化合物的命名以银氨溶液和铜氨溶液的结构式介绍配位化合物的系统命名方法，其命名规则是：配位化合物为离子化合物时，配阴离子视为酸根，命名时阴离子在前，阳离子在后，其顺序是：配位体数（用中文数字）配位体名称合一中心离子（原子）一氧化数（在括号内用罗马数字）。有多个配位体时，无机配位体在前，有机配位体在后先列阴离子配位体，再列阳离

5、子配位体，后列中性分子同类配位体按配位原子元素符号英文字母顺序排列同类配位原子，原子数较少的配位体在前，多的在后同类配位原子，原子数相同时，按与配位原子相连原子的元素英文字母符号排列。配位体之间用隔开；较复杂的配位体带有倍数时，要用括号括起来：外界中的水当做结晶水，称为几水。根据上述规则，举例命名。3 .配位化合物的价键理论（1）价键理论的要点：中心原子与配位体的配位原子以配位键结合，形成配位键的条件是中心原子必须有空的价电子轨道,配位原子至少要有一对孤对电子。形成配位化合物时，中心原子先进行杂化，杂化方式不同，配位化合物有不同的空间构型。（2）简单介绍内轨型和外轨型配位化合物的知识。4 .配

6、位解离平衡：中心原子与配位原子是逐级配位的,每一步达到配位平衡时，都有一个平衡常数，其特点走爸级星位平衡常数相当接近（与多元酸的各级解离平衡常数不同）导致计算复杂：然而常将配位体过量使中心原子全部形成配位化合物，故常用积累稳定常数进行实际计算；表示配位平衡的平衡常数有积累稳定常数和解离常数(积累不稳定常数)，前者用邓N表示(有的教材上用Kf或Ko表示)，后者的符号为KdC以铜氨离子的逐级解离常数数据为例介绍各种表示方式及其关系。根据同类配位化合物的积累稳定常数可以判断配合物的相对稳定性，也可由配位化合物的积累稳定常数可以计算配位平衡体系中各种组成成分的含量。例题：教材P165例8-1。要学生清

7、楚当溶液混合时，进行计算的各种组分的起始浓度发生了改变。配位平衡体系中加入某种化学试剂时会导致配位平衡发生移动，形成多种平衡体系共存。配位平衡常与酸碱平衡、氧化还原平衡和沉淀溶解平衡同时存在，需在计算时认真分析求解。(1)配位平衡与酸碱平衡：在配位平衡体系中加入酸碱，将使配位化合物解离出来的中心离子或配位体与酸或碱作用生成弱酸弱碱，导致配位平衡移动。可以Fe(C24)33-和Ag(NH3)2+溶液中加入盐酸或HNO3生成弱酸H2C2O4或NH4+使配位平衡移动为例进行分析。：金属离子的水解也将导致配位平衡移动。(2)配位平衡与氧化还原平衡：在配位平衡体系中如果发生氧化还原反应，将有两种情况，一

8、是氧化还原反应对配位平衡产生影响，溶液中金属离子发生氧化还原反应，降低了金属离子的浓度，从而降低了配位离子的稳定性；二是配位平衡对氧化还原平衡产生影响，金属离子形成配位化合物，改变了其氧化还原能力，使氧化还原反应发生移动，相应电对的电极电势或氧化还原反应方向发生改变。例题1：教材P166例82例题2：已知/)=0.799V,凤哂=1.26x1021,计算电对砥0的标准电极电势。(3)配位平衡与沉淀溶解平衡：一些难溶盐的沉淀由于配位离子的生成而溶解，也可由于配离子与沉淀剂作用生成沉淀而破坏配位平衡，根据配位离子的积累稳定常数和难溶盐的溶度积常数予以计算，并判断沉淀的生成或溶解。例题1：教材P16

9、7例8-3例题2：已知W4；】=1.62x107,堂(3)=1.56x10-1。试通过计算，说明：(1)在12Om1O.15mo1•1-】KAg(CN)2溶液中加入60m10.10mo1•1-IK1溶液，是否有Ag1沉淀生成？(2)在上述混合溶液中再加入70m10.20mo1•1TKCN溶液，是否有Ag1沉淀产生？已知，;岫哂1=1.26x1021,端吗)(NH3)=18x10-5,xi,=8.3xIO1705 .螯合物是山中心离子与多齿配位体(螯合剂)形成的环状配合物。其形成条件是：(1)配位体含有两个或两个以上能提供孤对电子的配位原子(2)配位体的配位原

10、子之间必须相隔23个其它原子螯合效应：环的大小及其数目多少与螯合物的稔定性有关，一般形成的五或六圆环的数目多，其稳定性就强。6 .氨竣配位剂及其配位平衡螯合剂的分类，EDTA及其金属配合物的特征，配位反应的副反应简介。7 .配位滴定法的基本原理(1)配位滴定的滴定曲线：配位滴定与酸碱滴定、氧化还原滴定一样，整个滴定过程可分为四个阶段，求算各个阶段金属离子浓度，作出V-PM曲线，在计量点时PM=影响滴定突跃的主要因素是MY的条件稳定常数RM和被测金属离子的浓度C(M)。1gc(M什)KT6.0是判断能否用配位滴定法准确测定被测离子的依据。(2)配位滴定指示剂，又称金属指示剂，是有机染料，能与金属

11、离子形成与有力指示剂颜色不同的有色配合物。不同的金属指示剂在不同的PH下会显示不同的颜色，因此，配位滴定必需控制合适的酸碱性。指示剂的变色范围约为此小的11。金属指示剂应具备的条件有：金属指示剂的配合物M1n与指示剂本身应有明显的颜色区别，金属指示剂的配合物Mir1d稳定性应略低于M-EDTA的稳定性(否则会出现指示剂封闭现象，指示剂与金属离子间的反应要迅速且转化快(否则会出现指示剂僵化)，指示剂的性质应稳定。(3)配位滴定中的酸度控制EDTA配位滴定中，金属离子、EDTA,M-EDTA都会发生副反应，金属指示剂的变色也与溶液酸碱性有关。对于稳定性高的M-EDTA,滴定时所需的丫加离子浓度可低

12、些，即可在PH值较低的溶液中进行配位滴定，根据各种金属离子与EDTA配位生成的配合物的KMY绘制出逊逊线。曲线中金属离子段对应的DH值是EDTA滴定该种金属离子时所允许的最低DH值,由此也可知滴定时，处在曲线中下层区域的离子会对上层的金属离子产生干扰。(4)EDTA配位滴定及应用EDTA标准溶液的配制：常用浓度为0.010.05mo11T,由于蒸谣水及其它试剂中会含有金属离子，常采用间接方法配制后标定其浓度；标定EDTA溶液的基准物质有纯金属锌、铜及纯的Zn0、CaCO3、MgSo47H2等。水样中钙镁离子含量测定是EDTA直接滴定的应用实例，珞黑T为指示剂在pH=10时滴定钙镁离子总量，相同

13、体积水样用钙指示剂在NaoH溶液中滴定镁离子，EDTA溶液耗用体积之差为作用于钙离子的之体积。五、本章教学内容学时安排I本章节计划教学7学时。可按配位化合物的组成、定义分类、命名和配位化合物的价键理论2学时、配位平衡及其移动1.5学时、螫合物的稳定性、氨按配位剂及其配位平衡1.5学时、配位滴定法的基本原理，滴定条件的控制、指示剂的选择及其应用2学时组织教学。六、本章作业：教材P1711,2,3,6,14,15,16,17,18P3388,9,12七、本章考核评价的主要内容；配位化合物的组成和命名，配位化合物的解离平衡和平衡常数，配位解离平衡的移动，螯合物的形成条件。酸效应曲线，配位滴定的计算八、本章教学的课后小结