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文檔簡介

配位平衡及其影響因素永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院王文淵學(xué)習(xí)內(nèi)容一、配位平衡常數(shù)(絕對穩(wěn)定常數(shù))二、影響配位平衡的因素三、配合物條件穩(wěn)定常數(shù)配位平衡及其影響因素1.配位平衡一定條件下,反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,體系中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生改變,即配位平衡。

配位滴定中,EDTA(用Y表示)與金屬離子(用M表示)按1:1的計量關(guān)系發(fā)生反應(yīng):一、配位平衡常數(shù)(絕對穩(wěn)定常數(shù))2.配位平衡常數(shù)平衡時體系中[M]、[Y]及[MY]不再改變,則KMY是一常數(shù)。KMY越大,反應(yīng)越完全,生成的配合物越穩(wěn)定。

KMY即為配合物穩(wěn)定常數(shù),稱為絕對穩(wěn)定常數(shù)。不同金屬離子與EDTA形成的配合物都有其一定的穩(wěn)定常數(shù),見下表。配位平衡及其影響因素EDTA與金屬離子的配合物穩(wěn)定常數(shù)表(20℃)

EDTA與不同的金屬離子形成的配合物穩(wěn)定性有較大的差別。其穩(wěn)定性大小與離子的電荷、半徑和電子層結(jié)構(gòu),以及溶液的酸度、溫度等外界因素。小知識配位平衡及其影響因素

在無外界影響時,可用KMY的大小來判斷配位反應(yīng)完成的程度和是否用于滴定分析。但在實際的配位滴定中,金屬離子M與滴定液EDTA的反應(yīng)常常受到其他因素的影響。配位平衡及其影響因素二、影響配位平衡的因素配位滴定中被測金屬子M與滴定液Y生成配合物MY的反應(yīng)稱為主反應(yīng)。除主反應(yīng)外的其他反應(yīng),統(tǒng)統(tǒng)稱為副反應(yīng)。副反應(yīng):主反應(yīng):

M+YMY配位平衡及其影響因素副反應(yīng)的發(fā)生必定導(dǎo)致主反應(yīng)受影響。副反應(yīng)對主反應(yīng)的影響程度,常用副反應(yīng)系數(shù)α來表示。H+與Y的結(jié)合,必定使游離的Y濃度降低,導(dǎo)致Y參與主反應(yīng)的能力下降;L與M的結(jié)合,必定使游離的M濃度降低,導(dǎo)致M參與主反應(yīng)的能力下降。配位平衡及其影響因素一、副反應(yīng)及副反應(yīng)系數(shù)副反應(yīng):主反應(yīng):

M+YMY由于溶液中H+的存在,使得配位體參加主反應(yīng)能力降低,這種現(xiàn)象稱為酸效應(yīng)。1.酸效應(yīng)副反應(yīng):H+主反應(yīng):M+YMY酸效應(yīng)HYH2Y……H6YY

H+所引起的酸效應(yīng)對主反應(yīng)影響的程度用酸效應(yīng)系數(shù)

來表示。配位平衡及其影響因素(一)酸效應(yīng)和酸效應(yīng)系數(shù)

一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時,未參加配位反應(yīng)的EDTA各種型體的總濃度

與游離EDTA的有效離子的平衡濃度之比,即:其中,

2.酸效應(yīng)系數(shù)主反應(yīng):副反應(yīng):Y+MMYH+HYH2Y……H6Y酸效應(yīng)H+H+配位平衡及其影響因素【分析】①若аY(H)>1,即[Y′]>[Y],說明存在酸效應(yīng)。аY(H)越大,酸效應(yīng)對主反應(yīng)的影響越大。②若аY(H)=1,即[Y′]=[Y],說明不存在酸效應(yīng)。<總結(jié)>1.аY(H)反映酸效應(yīng)程度的大小,аY(H)越大,表明酸效應(yīng)引起的副反應(yīng)越嚴(yán)重。

2.酸效應(yīng)隨溶液中pH的減少(酸度的增強)而增大。配位平衡及其影響因素

EDTA在各種pH值時的酸效應(yīng)系數(shù)表配位平衡及其影響因素可見,酸效應(yīng)隨溶液中酸度的增強而增大。(二)配位效應(yīng)和配位效應(yīng)系數(shù)副反應(yīng):主反應(yīng):M+YMYLMLML2……MLn配位效應(yīng)溶液中其他配位劑L的存在,使得M參加主反應(yīng)的能力降低,這種現(xiàn)象稱為配位效應(yīng)。1.配位效應(yīng)這種影響程度用配位效應(yīng)系數(shù)αM(L)來表示。配位平衡及其影響因素達(dá)到配位平衡時,未與Y配位的金屬離子M的各種型體的總濃度

與游離金屬離子

的平衡濃度之比,即:123配位效應(yīng)引起的副反應(yīng)因此,配位平衡及其影響因素【分析】①若аM(L)>1,即[M′]>[M],說明存在配位效應(yīng)。аM(L)越大,配位效應(yīng)對主反應(yīng)的影響越大。②若аM(L)=1,即[M′]=[M],說明不存在配位效應(yīng)。<總結(jié)>1.аM(L)反映配位效應(yīng)程度的大小,аM(L)越大,表明配位效應(yīng)引起的副反應(yīng)越嚴(yán)重。

2.溶液中其他配位劑L的濃度越大,配位效應(yīng)越嚴(yán)重。配位平衡及其影響因素三、配合物條件穩(wěn)定常數(shù)

由于副反應(yīng)存在,KMY不能完全反映主反應(yīng)完成的程度,常用條件穩(wěn)定常數(shù)

來描述反應(yīng)實際完成的程度。由副反應(yīng)系數(shù)定義式可知:

配位平衡及其影響因素若溶液中無配位效應(yīng),則:結(jié)論:無配位效應(yīng)存在,配合物的條件穩(wěn)定常數(shù)只與酸效應(yīng)有關(guān)。因此,配位滴定中控制溶液酸度十分重要。配位平衡及其影響因素解:(1)查表得,

,pH=3.0時,根據(jù)公式可得:=16.50-10.63=5.87(2)同理可從表中查得pH=10.0時,,根據(jù)公式:=16.50-0.45=16.05可見,同一配合物的穩(wěn)定性隨著溶液的酸度增大而減小。

【示例】計

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