8配位反应与配位滴定第3

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,9/16/2024,11,第,7,章 配位反应与配位滴定法,由单基配位体与中心离子配位形成的配合物称为单基配合物。也称简单配位化合物。,如,:,Co(NH,3,),5,(H,2,O)Cl,3,、,KPtCl,3,(NH,3,),、,Cu(NH,3,),4,SO,4,等。,3,螯合物,一、单基,(,齿,),配合物,性质,:,1,、具有逐级配位现象。,形成一系列配位数不等的配合物,ML,n,，如,Zn(NH,3,),2+,、,Zn(NH,3,),2,2+,、,Zn(NH,3,),3,2+,、,Zn(NH,3,),4,2+,。,配位反应一般简写为：,M + L = ML,ML,n,2,、不稳定,由多基配位体与中心离子配位形成的环状配合物称为螯合物。,相应的多基配位体又叫螯合剂。,Ni,2+,与乙二胺配位,3,螯合物,二、螯 合 物,3,螯合物,性质,:,1,、配位体数少。,2,、稳定。,因成环而稳定性增强的现象称为螯合效应。,稳定性与螯环的大小及成环的数目有关，一般五元环最为稳定；当配位原子相同时环越多螯合物越稳定。,氨羧配位剂：,氨羧配位剂是指含有,N(CH,2,COOH),2,基的有机化合物。,其分子中含有氨氮,( ),和羧氧,( ),配位原子，,前者易于同,Co,2+,、,Ni,2+,、,Zn,2+,、,Cu,2+,、,Cd,2+,、,Hg,2+,等金属离子配位；后者几乎与所有高价金属离子配位。,3,螯合物,螯合剂类型：,1,、“,OO”,型， 配位原子：,2,个,O,，,多元醇，羧基酸,2,、“,NN”,型， 配位原子：,2,个,N,，,乙二胺等胺类，含氮杂,环化合物,3,、 “,NO”,型， 配位原子：,N,和,O,，,氨羧配位剂,4,、,含硫螯合剂,因氨羧配位剂同时具有氨氮和羧氧的配位能力，故氨羧配位剂几乎与所有的金属离子配位。,较重要的氨羧配位剂,乙二胺四乙酸,(EDTA),、,环己二胺四乙酸,(,CyDTA,),、,乙二醇二乙醚二胺四乙酸,(EGTA),、,氨三乙酸,(NTA),、,乙二胺四丙酸,(EDTP),、,2,羟乙基乙二胺三乙酸,(HEDTA),，,其中,EDTA,应用最广。,3,螯合物,1. EDTA,的性质,(1),结构,在水溶液中，两个羧基上的氢转移到氮原子上形成双偶极离子结构,3,螯合物,三、,EDTA,的性质及其配合物,乙二胺四乙酸，简称,EDTA,(Ethylene,Diamine,Tetraacetic,Acid),EDTA,有,6,个配位原子,：,：,：,：,(,2,),溶解度,用,H,4,Y,表示,因其在水中的溶解度较小，每,100mL,水溶,0.02g,。,通常制成二钠盐（,Na,2,H,2,Y,2H,2,O,），称作,EDTA,二钠盐，也简称为,EDTA,。,25,时每,100mL,水溶解,11.1g,，,约,0.3mol/L,，,pH 4.4,。,当,EDTA,溶于较高酸度的溶液时，其两羧基上可以再接受两个,H,+,，,形成,H,6,Y,2+,，,这样,EDTA,相当于一个,六元酸,(EDTA,本身为四元酸,),，在溶液中存在六级离解平衡。在不同的酸度下,EDTA,能以,七种型体存在。,3,螯合物,2,、,EDTA,的离解,在不同酸度的水溶液中，,EDTA,可以以,H,6,Y,2+,、,H,5,Y,+,、,H,4,Y,、,H,3,Y,-,、,H,2,Y,2-,、,HY,3-,和,Y,4-,七种形式存在。为便于书写，,EDTA,各型体均省去电荷，用,H,6,Y,、,H,5,Y,、,H,4,YY,等形式表示。,离解反应 离解常数,H,6,Y,2+,H,+,+ H,5,Y,-,K,a,1,=1.2610,-1,=10,-0.90,p,K,a,1,=0.90,H,5,Y,+,H,+,+ H,4,Y,K,a,2,=2.5110,-2,=10,-1.60,p,K,a,2,=1.60,H,4,Y H,+,+ H,3,Y,-,K,a,3,=1.0010,-2,=10,-2.00,p,K,a,3,=2.00,H,3,Y,-,H,+,+ H,2,Y,2-,K,a,4,=2.1410,-3,=10,-2.67,p,K,a,4,=2.67,H,2,Y,2-,H,+,+ HY,3-,K,a,5,=6.9210,-7,=10,-6.61,p,K,a,5,=6.61,HY,3-,H,+,+ Y,4-,K,a,6,=5.5010,-11,=10,-10.26,p,K,a,6,=10.26,3,螯合物,3. EDTA,各型体的分布,EDTA,相当于六元酸，溶液中以七种型体存在，其各型体的分布情况可用分布系数来表示。,只在,pH12,时几乎完全以,Y,4,形式存在。,只有在,pH,值大于,10.3,时才主要以,Y,4-,形式存在。,3,螯合物,4. EDTA,与金属离子配合物的特点,(1),范围广泛：,EDTA,具有广泛的配位性能，几乎能与,所有的金 属离子,形成配合物，其绝大多数配合物相当稳定。,(2),配合比简单：,EDTA,与金属离子大多数,形成,1,1,的配合物,，配合比简单。,(3),水溶性好：,EDTA,与金属离子形成的配合物大多带电荷，因此能溶于水中，配位反应速度大多较快。,(4),配合物的颜色：,无色离子为无色；有色离子颜色加深。,3,螯合物,EDTA,与,Fe,3+,的配合物的结构示意图,3,螯合物,