资源描述
,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,五,配,配合作,用,用,重点内,容,容：,羟基和,有,有机配,体,体对金,属,属的配,合,合作用,及,及,相应浓,度,度的计,算,算,腐殖质,的,的分类,及,及环境,作,作用,有机配,体,体对重,金,金属迁,移,移的影,响,响,五,配,配合作,用,用,水中多,数,数金属,污,污染物,以,以配合,物,物形态,存,存在,1,、概述,最重要的无机配位体是,Cl,-,和,OH,-,无机的 比较重要的无机配位体是,HCO,3,-,、,SO,4,2-,等,配位体分类 某些特定水体中,NH,3,、PO,4,3-,、F,-,、,S,2-,有机的,腐植质,、泥炭、植物残体、微,生物代谢物等,人为污染物，如洗涤剂、农药等,天然水,体,体中配,合,合作用,的,的特点,：,：,多数配,合,合物稳,定,定的存,在,在于水,中,中；,羟基、,卤,卤素配,体,体的竞争配,位,位作用，影响,金,金属难,溶,溶,盐,盐的溶,解,解度；,重金属,离,离子与,不,不同配,体,体的配,位,位作用,，,，改变,其,其化学形,态,态和毒,性,性（如,Hg,和,Cu,）。,生物毒性：,Cu,配合物,Hg,配合物,中心体 空轨道,配位体 电子对,配合物,路易斯：,接受电子对,酸（中心离子）,提供电子对,碱（配体）,软硬酸碱（,SHAB,）规则：,硬酸倾向于与硬碱结合，而软酸倾向于与软碱结合，中间酸（碱）则与软、硬酸（碱）都能结合。,“,软亲软，硬亲硬，硬软交界不分亲近,”,定性判,断,断金属,离,离子在,水,水体中,的,的存在,形,形态,配体,:,单齿配,体、,多齿配,体,体。具,有,有不止,一,一个配,位,位原子,的,的配体,如,如甘氨,酸,酸、乙,二,二胺是二齿配体,二,乙,乙基三,胺,胺是三齿配体,乙,二,二胺四,乙,乙酸根,是,是六齿配体,它,们,们与中,心,心原子,形,形成环,状,状配合,物,物称为,螯,螯合物,。,。,举例：,Cr(24):1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,6,3d,5,4S,1,(3d,轨道填,充,充,10,个电子,才,才满,),Cd(48):1S,2,2S,2,2P,6,3S,2,3P,6,3d,10,4S,2,4P,6,4d,10,4f,0,5S,2,(4f,轨道填,充,充,14,个电子,才,才满,),H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,O,H,2,O,M,Cl,-,Cl,-,Cl,-,Cl,-,Cl,-,Cl,-,M,水配合,物,物,.Cl,-,络合物,Pb,2+,C,2,H,5,C,2,H,5,C,2,H,5,C,2,H,5,四乙基,铅,铅络合螯合物,en-,乙二胺,螯,合物比,单,单齿配,体,体所形,成,成的配,合,合物稳,定,定性要,大,大得多,。,2,、配合,物,物在溶,液,液中的,稳,稳定性,（,（重点）,配合物,在,在溶液,中,中的稳,定,定性是,指,指配合,物,物在溶,液,液中离,解,解成中心离,子,子,(,原子,),和配位,体,体，当离,解,解达到,平,平衡时,离,离解程,度,度的大,小,小。这是配,合,合物特,有,有的重,要,要性质,。,。,一般而,言,言，配,合,合物的,稳,稳定性,取,取决于三个因,素,素：,配位体,的,的性质,，,，多齿,配,配位体,比,比单齿,配,配位体,稳,稳定,金属离,子,子半径,与,与电荷,：,：,配位体,半,半径越,小,小，越,稳,稳定,金属离,子,子的化,合,合价越,高,高，则,一,一般配,合,合物越,稳,稳定,金属在,元,元素周,期,期表中,的,的位置,：,：同族,元,元素从,上,上到下,其络合,物,物稳定,性,性增加,。,。,稳定常,数,数是衡,量,量配合,物,物稳定,性,性大小,的,的尺度,。,。,包括：逐级生,成,成常数（,K,）和累积生,成,成常数（,）,例如：,K,2,=2.110,2,K,1,、,K,2,称为逐,级,级生成,常,常数,(,或逐级,稳,稳定常,数,数,),，表,示,NH,3,加至中,心,心,Zn,2+,上是一,个,个逐步的过程,。,。,累积稳,定,定常数,是,是指几,个,个配位,体,体加到,中,中心金,属,属离子,过程的,加,加和。,例,例如，,Zn(NH,3,),2,2+,的生成,可,可用下,面,面反应,式,式表示,：,：,Zn,2+,+2NH,3,Zn(NH,3,),2,2+,2,为积累,稳,稳定常,数,数,(,或积累,生,生成常,数,数,),：,同样，,对,对于,Zn(NH,3,),3,2+,的,3,=K,1,K,2,K,3,，,Zn(NH,3,),4,2+,的,4,=K,1,K,2,K,3,K,4,。,概括起,来,来，配,合,合物平,衡,衡反应,相,相应的,平,平衡常,数,数可表,示,示如下,：,：,2,n,M,M,L,M,L,2,.,M,L,n,L,L,L,L,K,1,K,2,K,n-1,K,n,K,n,或,n,越大，,配,配合离,子,子愈难,离,离解，,配,配合物,也,也愈稳,定,定。因,此,此,从稳定,常,常数的,值,值可以,算,算出溶,液,液中各,级,级配合,离,离子的,平,平衡浓,度,度。,=K,1,K,2,K,n,3,、羟基,对,对重金,属,属离子,的,的配合,作,作用,大多数,重,重金属,离,离子均,能,能水解,，,，其水,解,解过程,实,实际上,就,就是羟,基,基配合,过,过程，,它,它是影,响,响一些,重,重金属,难,难溶盐,溶,溶解度,的,的主要,因,因素,Me,2+,为例：,Me,2+,+OH,Me(OH),+,MeOH,+,+OH,Me(OH),2,0,Me(OH),2,0,+OH,Me(OH),3,Me(OH),3,+OH,Me(OH),4,2,或者也,可,可以写,为,为：,Me,2+,+OH,Me(OH),+,1,=K,1,Me,2+,+2OH,Me(OH),2,0,2,=K,1,*K,2,Me,2+,+3OH,Me(OH),3,3,=K,1,*K,2,*K,3,Me,2+,+4OH,Me(OH),4,2,4,=K,1,*K,2,*K,3,*K,4,因为：,Me,T,=Me,2+,+Me(OH),+,+Me(OH),2,0,+Me(OH),3,+Me(OH),4,2,由以上五式,可,可得：,Me,T,=Me,2+,1+,1,OH,+,2,OH,2,+,3,OH,3,+,4,OH,4,设,=1+,1,OH,+,2,OH,2,+,3,OH,3,+,4,OH,4,则,Me,T,=Me,2+,*,0,=Me,2+,/Me,T,=1/,1,=Me(OH),+,/Me,T,=,1,Me,2+,OH,/Me,T,=,0,1,OH,2,=Me(OH),2,0,/Me,T,=,0,2,OH,2,3,=Me(OH),3,-,/Me,T,=,0,3,OH,3,4,=Me(OH),4,2-,/Me,T,=,0,4,OH,4,n,=Me(OH),n,n-2,/Me,T,=,0,n,OH,n,在一定温度,下,下，,1,、,2,、,、,n,等为定值，,仅是,pH,值的函数。,因,因此可以表,示,示,Cd,2+,OH,配合,离,离子,在,在不,同,同,pH,值下,的,的分,布,布。,当,pH13,时，,则,则,Cd(OH,),4,2,占优,势,势。,例：,如,如果,考,考虑,Cd,2+,与羟,基,基配,体,体形,成,成配,合,合物,的,的影,响,响，,求,求当,pH=9,时，,Cd(OH),2,的溶,解,解度,。,。假,定,定温,度,度为,25,，不,考,考虑,离,离子,强,强度,的,的影,响,响。,已,已知,，,，,Cd(OH),2,的,K,sp,=10,-13.65,，其,羟,羟基,配,配合,物,物的,累,累积,稳,稳定,常,常数,1,、,2,、,3,、,4,分别,为,为,10,4.16,，,10,4.23,，,10,0.68,，,10,-0.32,。,解：,OH,-,=10,-5,mol/L,Cd,T,=Cd,2+,+Cd,（,OH,）,+,+Cd(OH),2,0,+,Cd(OH),3,+Cd(OH),4,2-,=Cd,2+,1+,1,OH,-,+,2,OH,-,2,+,3,OH,-,3,+,4,OH,-,4,=K,sp,/OH,-,2,1+,1,OH,-,+,2,OH,-,2,+,3,OH,-,3,+,4,OH,-,4,=2.5610,-4,mol/L,土壤,腐,腐殖,质,质的,形,形成,天然,水,水中,对,对水,质,质影,响,响最,大,大的,有,有机,物,物是腐殖,质,质。它是由,生,生物,体,体物,质,质在,土,土壤,、,、水,和,和沉,积,积物,中,中转,化,化而,成,成的有机,高,高分,子,子化,合,合物。分,子,子量,在,在,300,到,30000,以上,。,。,一般,根,根据,其,其在,碱,碱和,酸,酸溶,液,液中,的,的溶,解,解度,划,划分,为,为三,类,类：（重,点,点）,腐殖,酸,酸,(Humicacid),可溶,于,于稀,碱,碱液,但,但不,溶,溶于,酸,酸的,部分,；,；分,子,子量,大,大（,由,由数,千,千到,数,数万,）,），,芳,芳香,度,度高,（,（苯,环,环,多，,碳,碳含,量,量高,）,）；,富里,酸,酸,(Fulvicacid),可溶,于,于酸,又,又可,溶,溶于,碱,碱的,部,部,分；,分,分子,量,量小,（,（由,数,数百,到,到数,千,千）,，,，配,位,位基,团,团多,（,（羟,基,基,羧,基,基,多,多,，,，,氧,氧,含,含,量,量,高,高,）,）,，,，,既,既,溶,溶,于,于,酸,酸,又,又,溶,溶,于,于,碱,碱,；,；,腐,黑,黑,物,物,(Humin),又,叫,叫,胡,胡,敏,敏,素,素,，,，,不,不,能,能,被,被,酸,酸,和,和,碱,碱,提,提,取,取,的,的,部,分,分,。,。,结,构,构,：,：,含,含,大,大,量,量,苯,苯,环,环,，,，,还,还,含,含,大,大,量,量羧,基,基,、,、,醇,醇,基,基,和,和,酚,酚,基,基；,随,随,亲,亲,水,水,性,性,基,基,团,团,含,含,量,量,的,的,不,不,同,同,，,，,腐,腐,殖,殖,质,质,的,的,水,水,溶,溶,性,性,不,不,同,同,，,，,并,并,且,且,具,具,有,有,高,高,分,分,子,子,电,电,解,解,质,质,的,的,特,特,性,性,，,，,表,表,现,现,为,为,有,有,机,机,弱,弱,酸,酸,性,性,。,。,富,里,里,酸,酸,腐,殖,殖,酸,酸,腐,殖,殖,质,质,的,的,提,提,取,取,金,属,属,离,离,子,子,在,在,腐,腐,殖,殖,质,质,中,中羧,基,基及羟,基,基间,螯,螯,合,合,成,成,键,键,金,属,属,离,离,子,子,在,在,腐,腐,殖,殖,质,质,中,中两个羧,基,基间,螯,螯,合,合,成,成,键,键,金,属,属,离,离,子,子,在,在,腐,腐,殖,殖,质,质,中,中,与,与一个羧,基,基形,成,成,配,配,合,合,物,物,配,位,位,作,作,用,用,对,对,水,水,体,体,环,环,境,境,的,的,意,意,义,义,：,：,金,属,属,螯,螯,合,合,物,物,可,可,吸,吸,附,附,水,水,中,中,有,有,机,机,质,质,，,，,可,可,看,看,作,作,水,水,(,土,),净,化,化,剂,剂,，,，,具,具,有,有,环,环,境,境,水,水,体,体,的,的,自,自,净,净,作,作,用,用,。,。,饮,用,用,水,水,用,用,氯,氯,气,气,消,消,毒,毒,时,时,，,，,腐,腐,殖,殖,质,质,的,的,存,存,在,在,使,使,水,水,中,中,微,微,量,量,有,有,机,机,物,物,与,与,Cl,2,易,生,生,成,成,三,三,卤,卤,甲,甲,烷,烷,THMs,，,是,是,公,公,认,认,的,的,“,“,三,三,致,致,”,”,污,污,染,染,
展开阅读全文