考研无机化学讲义3.7:配位离解平衡

2012/10/24 17:40:25 来源: 网络
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  3—7 配位离解平衡

  一、稳定常数(K稳)和逐级稳定常数(K稳i)

  配离子在水溶液中存在着生成和离解平衡,如:

  Ag++2NH3=Ag(NH3)2+

  其实配离子在溶液中是逐级形成的,如Ag(NH3)2+是分两步:

  Ag++NH3=Ag(NH3)+ k1=…………

  Ag(NH3)++NH3=Ag(NH3)2+ k2=…………

  k1,k2称为Ag(NH3)2+逐级稳定常数,显然K稳=k1·k2

  另外,也有使用不稳定常数和逐级不稳定常数,即:K不稳=1/K稳

  二、配离子溶液中有关离子浓度的计算:

  在利用稳定常数进行有关配位理解计算,要注意: 1各逐级稳定常数都很大,(K稳很大), 2配体大大过量

  例1:在10ml 0.20 mol·L-1AgNO3溶液中,加入10ml 1.0mol·L-1 NaCN,计算平衡溶液中Ag+浓度,已知K稳(Ag(CN)2-)=1.3×1021。

  三、配位理解平衡的移动

  在配位离解的系统中,若加入某些试剂,使溶液中同时存在沉淀平衡或氧化还原平衡或酸碱平衡,则溶液中各组分的浓度应同时满足多重平衡。

  练习1:(1)欲用100ml氨水溶解1.0g AgCl,求氨水的最低浓度。(2)在上述溶液中加入0.6g KBr(s),是否有AgBr沉淀产生?(3)若要使AgBr沉淀完全溶解,这是氨水的最低浓度是多少?

  已知:Ksp(AgCl)=1.6×10-10;Ksp(AgBr)=7.7×10-13;K稳(Ag(NH3)2+)=1.6×107

  练习2:已知K稳(Zn(CN)42-)=5.75×1016;φ(Zn2+/Zn)=-0.763V,求算Zn(CN)42-+2e=Zn2++4CN-的φ。

  练习3:为什么在水溶液中,Co3+能氧化水,而在氨水中形成[Co(NH3)6]3+却不能氧化水? 已知K稳[Co(NH3)6]3+=1.58×1035;K稳[Co(NH3)6]2+=1.38×105;Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5, φ(Co3+/Co2+)=1.81V, φ(O2/OH-)=0.42V, φ(O2/H2O)=1.23V。

  习题4:水中铁盐会导致红棕色Fe(OH)3在瓷水槽里沉淀,通常用草酸H2C2O4溶液去洗涤,以除去这种沉淀物,试通过计算证明所列下列两个方程式中哪一个更能表达Fe(OH)3的溶解机理。

  (1)酸碱机理:2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq)=3Fe3+(aq)+6H2O+3C2O42-(aq)

  (2)配离子生成机理:Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq)=Fe(C2O4)33-(aq)+3H2O+3H+(aq)

  已知:K稳Fe(C2O4)33-=1.0×1020,KspFe(OH)3=1×1036,

  H2C2O4:K1=6×10-2,K2=6×10-5,Kw=1.0×10-14

  习题5:试求AgI在下列溶液中的溶解度:(1)1.0mol/L氨水;(2)0.10mol/LKCN溶液。已知Ksp(AgI)=1.5x10-16, β2(Ag(NH3)2+)=1.6x107; β2(Ag(CN)2)=1.3x1021

  习题6:已知Au3+ 1.41 Au+ 1.68 Au; AuCl4- 0.82 AuCl2- 1.35 Au

  求:(1)AuCl4- 和AuCl2-的累积稳定常数;

  (2)3Au+ Au3+ +2Au的平衡常数;

  (3)3AuCl2- AuCl4-+2Au +2Cl- 的平衡常数。

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