大學(xué)課件無機(jī)及分析化學(xué)-第八章配位化合物與配位滴定法

匯報(bào)人:目錄04配位滴定法的原理03配位化合物的性質(zhì)02配位化合物的結(jié)構(gòu)01配位化合物的基本概念05配位滴定法的應(yīng)用配位化合物的基本概念PART01定義與分類根據(jù)配位體的類型和數(shù)目，配位化合物可分為單齒配體、多齒配體、螯合物等。配位化合物的分類配位化合物是由中心金屬離子或原子與配位體通過配位鍵形成的復(fù)雜化合物。配位化合物的定義配位數(shù)與配位體配位數(shù)的定義配位數(shù)指中心金屬離子或原子周圍配位體的數(shù)量，決定了配合物的空間結(jié)構(gòu)。常見配位體類型配位數(shù)對(duì)性質(zhì)的影響配位數(shù)不同，配合物的磁性、顏色和反應(yīng)性等性質(zhì)也會(huì)有所差異。配位體分為單齒和多齒配位體，如水、氨、EDTA等，影響配合物的穩(wěn)定性。配位體的配位模式配位體通過不同原子上的孤對(duì)電子與中心金屬離子配位，形成多種配位鍵。配位鍵的形成中心金屬離子的作用中心金屬離子通過空軌道接受配體的孤對(duì)電子，形成配位鍵。配體的電子對(duì)貢獻(xiàn)配體提供孤對(duì)電子與中心金屬離子的空軌道結(jié)合，形成穩(wěn)定的配位化合物。配位化合物的命名在配位化合物中，中心原子或離子的名稱通常放在最前面，如氯化銨中的“銨”。中心原子的命名配位數(shù)通常用羅馬數(shù)字表示在化合物名稱的末尾，如六水合硝酸銅中的“六水合”表示配位數(shù)為6。配位數(shù)的表示配體的名稱根據(jù)其類型和數(shù)目進(jìn)行命名，如“二氨合”表示有兩個(gè)氨分子作為配體。配體的命名010203配位化合物的結(jié)構(gòu)PART02中心金屬離子的配位場(chǎng)配位數(shù)決定了中心金屬離子周圍配體的數(shù)目，影響配位場(chǎng)的對(duì)稱性和穩(wěn)定性。配位數(shù)的影響01不同類型的配體（如單齒、多齒配體）會(huì)產(chǎn)生不同的配位場(chǎng)，進(jìn)而影響化合物的性質(zhì)。配體的類型02配位多面體結(jié)構(gòu)例如，四氯化鎳(NiCl4)2?具有四面體結(jié)構(gòu)，中心金屬鎳與四個(gè)氯離子形成配位鍵。四面體結(jié)構(gòu)01例如，二氯化鉑(II)(PtCl4)2?具有平面正方形結(jié)構(gòu)，鉑與四個(gè)氯離子形成配位鍵。平面正方形結(jié)構(gòu)02例如，六水合鉻(III)離子[Cr(H2O)6]3?具有八面體結(jié)構(gòu)，中心鉻離子與六個(gè)水分子形成配位鍵。八面體結(jié)構(gòu)03同多核與異多核配合物同多核配合物是由相同金屬離子通過橋聯(lián)配體連接形成的多核配合物。同多核配合物的定義01、異多核配合物是由不同金屬離子通過橋聯(lián)配體或非橋聯(lián)配體連接形成的配合物。異多核配合物的定義02、配位化合物的立體化學(xué)配位數(shù)決定了配位化合物的幾何構(gòu)型，如四面體、平面正方形或八面體。01配位數(shù)與幾何構(gòu)型配位化合物中手性中心的存在導(dǎo)致光學(xué)異構(gòu)體的形成，如[Co(en)3]3+的兩種鏡像異構(gòu)體。02手性中心與光學(xué)異構(gòu)配位鍵的靈活性允許配位化合物在不同條件下發(fā)生構(gòu)型變化，如四面體與八面體之間的轉(zhuǎn)換。03配位鍵的靈活性配位化合物的性質(zhì)PART03穩(wěn)定性與穩(wěn)定性常數(shù)01配位化合物的穩(wěn)定性配位化合物的穩(wěn)定性取決于中心金屬離子與配體的結(jié)合力，以及配體的電子排布。03影響穩(wěn)定性常數(shù)的因素溫度、溶劑、pH值等因素都會(huì)影響配位化合物的穩(wěn)定性常數(shù)，進(jìn)而影響其穩(wěn)定性。02穩(wěn)定性常數(shù)的定義穩(wěn)定性常數(shù)是衡量配位化合物穩(wěn)定性的一個(gè)重要參數(shù)，表示配位化合物形成時(shí)的平衡常數(shù)。04穩(wěn)定性常數(shù)的測(cè)定方法通過光譜法、電位法等實(shí)驗(yàn)方法可以測(cè)定配位化合物的穩(wěn)定性常數(shù)，為研究提供數(shù)據(jù)支持。配位化合物的光譜性質(zhì)配位化合物在紫外-可見區(qū)域的吸收光譜可用于確定其電子躍遷類型和配位場(chǎng)強(qiáng)度。紫外-可見吸收光譜通過分析配位化合物的紅外光譜，可以研究配體與中心金屬之間的鍵合情況。紅外光譜核磁共振光譜能夠提供配位化合物中配體環(huán)境的詳細(xì)信息，如配體的配位模式和數(shù)目。核磁共振光譜配位化合物的磁性配位化合物中未成對(duì)電子的數(shù)量決定了其磁性，如高自旋態(tài)的[CoF6]3-具有磁矩。未成對(duì)電子的磁矩配位化合物的幾何結(jié)構(gòu)，如四面體或八面體，影響電子排布，進(jìn)而影響磁性。磁性與配位幾何的關(guān)系溫度升高通常會(huì)導(dǎo)致配位化合物的磁化率下降，因?yàn)闊徇\(yùn)動(dòng)破壞了電子的配對(duì)。溫度對(duì)磁性的影響不同配體對(duì)中心金屬離子的場(chǎng)分裂能不同，影響磁性，如強(qiáng)場(chǎng)配體使電子配對(duì)。配體場(chǎng)分裂能配位化合物的反應(yīng)性配位化合物的光化學(xué)反應(yīng)例如，六水合銅(II)離子在光照下會(huì)發(fā)生配體交換反應(yīng)，改變其配位環(huán)境。0102配位化合物的熱分解反應(yīng)例如，五氨硝酸鈷(III)在加熱時(shí)會(huì)分解，釋放氨氣并形成新的配合物。配位滴定法的原理PART04滴定原理概述滴定反應(yīng)的化學(xué)平衡配位滴定中，通過滴定劑與待測(cè)離子反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，形成穩(wěn)定的配合物。滴定誤差的來源與控制分析可能影響滴定準(zhǔn)確性的因素，如溫度、濃度等，并采取措施減少誤差。指示劑的選擇與應(yīng)用滴定終點(diǎn)的判斷選擇合適的指示劑，通過顏色變化來確定等價(jià)點(diǎn)，是滴定過程中的關(guān)鍵步驟。通過電位滴定或顏色變化等方法，準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)，確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。滴定曲線與指示劑選擇根據(jù)滴定反應(yīng)的pH范圍和滴定劑的性質(zhì)選擇合適的指示劑。指示劑在特定pM值變色，通過顏色變化指示滴定終點(diǎn)。滴定曲線通過記錄pM隨加入滴定劑體積變化繪制，反映反應(yīng)進(jìn)程。滴定曲線的形成指示劑的作用機(jī)制選擇合適指示劑的原則配位滴定法的應(yīng)用PART05常見的配位滴定方法使用乙二胺四乙酸(EDTA)作為配位劑，廣泛應(yīng)用于水硬度的測(cè)定。EDTA滴定法利用Ag+與Cl-等離子形成穩(wěn)定配合物的原理，常用于氯離子的定量分析。銀量法通過銅或鐵離子與特定配體的反應(yīng)，用于測(cè)定食品中的維生素C含量。銅鐵滴定法利用鉻酸根與二價(jià)鐵離子的反應(yīng)，常用于氧化還原滴定中鉻的測(cè)定。鉻酸鹽滴定法配位滴定在分析中的應(yīng)用實(shí)例通過配位滴定法測(cè)定水中的鈣鎂離子含量，可以評(píng)估水質(zhì)硬度，對(duì)生活用水和工業(yè)用水處理至關(guān)