无机分析化学 配位化合物与配位解离平衡

无机分析化学之配位化合物与配位解离平衡知识梳理，包括配位化合物的组成和类型、配离子在溶液中的解离平衡等等。

配位化合物与配位解离平衡

• 配位化合物
  • 配位化合物的组成
    • 内界（化学式中写在方括号内）
      • 中心离子：配合物中有一个金属离子或原子处于配合物的中央
        • 常见的中心离子为过渡金属元素离子，也可以是中性原子和高氧化态的非金属元素
      • 配位体：在中心离子周围按一定几何构型围绕着一些带负电荷的阴离子或中性分子
        • 配位原子：配体中提供孤电子对，与中心离子或原子以配位键直接相结合的原子。大多是电负性较大的非金属元素的原子
        • 分类（根据一个配体中含配位原子数目的不同）
          • 单齿配体
          • 多齿配体
    • 外界（在化学式中写在方括号外）
      • 距中心离子较远的其他离子称为外界离子，构成配合物的外界
    • 若内界不带电荷，称为配合分子，也称为配合物，没有外界
    • 配位数：配合物中与中心离子（或原子）直接以配位键相结合的配位原子的数目称为中心离子或原子的配位数
      • 单齿配体：配位数等于单齿配体个数
      • 多齿配体：配位数等于配体的个数乘以该配体中配位原子的个数
    • 影响配位数的因素
      • 中心离子电荷数越多，吸引配体能力越强，配位数越大
      • 中心离子半径越大，周围能容纳配体的空间就越大，配位数也越大
      • 配体带电荷越多，相互排斥力增大，不利于形成高配位数
    • 配离子电荷数
      • 等于中心离子和配体电荷数的代数和
    • 配位化合物的命名
      • 阴离子在前，阳离子在后
      • 内界命名顺序：配体数（用一二三等数字表示），配体名称，合字，中心离子名称，中心离子氧化数（加括号，用罗马数字注明）
      • 若内界含两个以上无机配体，则配体之间用·隔开
        • 先无机配体，后有机配体
        • 先阴离子类配体，后阳离子类配体，最后分子类配体
        • 同类配体的名称则按其配位原子元素符号的英文字母排列
        • 同类配体的配位原子也相同时，则将含较少原子数的配体排在前
        • 配位原子相同时，配体中所含原子数也相同，则按在结构式中与配位原子直接相连的配体中的其他原子的元素符号的英文字母顺序排列
  • 配位化合物的类型
    • 简单配合物：由单齿配体与中心原子直接配位形成的配合物
    • 螯合物：由多齿配体和中心原子结合而成具有环状结构的配合物
    • 新型特殊配合物
      • 金属羰基配合物：金属元素与配体CO所形成的配合物
      • 金属簇状配合物：具有金属-金属键的一类多核配合物
      • 金属夹心型配合物：过渡金属原子和具有离域π键的平面分子形成的配合物
      • 大环配体配合物：以冠醚为配体的配合物
• 配离子在溶液中的解离平衡
  • 配位解离平衡常数
    • 稳定常数：表示配位反应完成的程度，该值越大，表示该配离子在水中越稳定
    • 不稳定常数：该值越大，，说明配离子在水中解离程度越大，在水中越不稳定
    • 逐级稳定常数：在溶液中配离子的形成反应是分布进行的，每一步都有一个稳定常数
    • 累积稳定常数：将逐级稳定常数相乘
  • 配位解离平衡的移动
    • 配位平衡与酸碱平衡
      • 配体的酸效应：当溶液中酸性增大时，配体和质子发生反应，使配体稳定性降低
      • 金属离子的水解效应：当溶液的酸度降低到一定程度时，某些易水解的金属离子和氢氧根反应，生成氢氧化物沉淀，使金属离子浓度降低，导致配位平衡向配离子解离的方向移动
    • 配位平衡和沉淀溶解平衡
      • 生成沉淀的溶度积越小，配合物稳定性就越弱
    • 配位平衡和氧化还原平衡
    • 配位平衡间的转化
      • 若在配离子溶液中加入另一配位剂，配位平衡一般向生成更稳定配离子方向移动。两种配离子的稳定常数相差越大，转化越容易，越完全