《油田基礎(chǔ)化學(xué)》課件-第五章配位化合物

油田基礎(chǔ)化學(xué)第五章配位化合物一配位化合物（一）概念（二）組成（三）命名（四）螯合物二水的硬度的測(cè)定在CuSO4溶液中滴加一定濃度的氨水，得到一種天藍(lán)色的沉淀，若繼續(xù)加入過(guò)量氨水，發(fā)現(xiàn)沉淀消失，得到深藍(lán)色的溶液。若向其中加入NaOH溶液，不會(huì)產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀。？一配位化合物CuSO4+4NH3[Cu(NH3)4]SO4[Cu(NH3)4]SO4

為

配位化合物；[Cu(NH3)4]2+

為配離子

，水溶液中可穩(wěn)定存在。形成體[Cu(NH3)4]2+NHHHNHHHNHHCuNHHHH配位體配位鍵一配位化合物（一）概念

1配離子由中心原子(陽(yáng)離子或原子)與一定數(shù)目的配體(離子或中性分子)，通過(guò)配位鍵結(jié)合，并按一定組成和空間構(gòu)型形成的復(fù)雜離子，稱為配離子。

eg:配陽(yáng)離子[Cu(H2O)4]2+、[Cu(NH3)4]2+

配陰離子[PtCl6]2-一配位化合物形成體NHHHNHHHNHHCuNHHHH配位體配位鍵[Cu(NH3)4]2+2配位分子不帶電荷的電中性化合物。

eg：[Co(NH3)Cl3]，[Ni(CO)4]--（四羰基合鎳）3配位化合物含有配離子的化合物以及中性配位分子統(tǒng)稱為配位化合物，簡(jiǎn)稱配合物。一配位化合物eg：[Cu(H2O)4]2+eg：H[AuCl4]–四氯合金酸配體中心原子配位鍵一配位化合物（二）配位化合物的組成配合物分為內(nèi)界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4為例。[Cu(NH3)4]SO4NHCuHH一配位化合物1內(nèi)界

在配合物化學(xué)式中用方括號(hào)表示內(nèi)界。配合物的內(nèi)界能穩(wěn)定地存在于晶體及水溶液中。它是配合物的特征部分，它的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與其他離子不同。

eg：[Cu(NH3)4]2+一配位化合物

2外界不在內(nèi)界的其它離子，如SO42-，寫在方括號(hào)外，構(gòu)成配合物的外界。內(nèi)界與外界之間的結(jié)合力是離子鍵，故在溶液中內(nèi)、外界是分離的，分別以離子狀態(tài)存在于溶液中。

配位分子則沒(méi)有外界。一配位化合物

3中心原子

中心原子統(tǒng)稱為配合物的形成體。位于配離子的中心，中心離子絕大多數(shù)是帶正電荷的陽(yáng)離子，其中以過(guò)渡金屬離子居多?！癕”

如：Fe3+、Cu2+、Co2+、Ag+、Cu+等；

在配合物[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]中,中心原子分別為：

Ni、Fe原子。一配位化合物配體中心原子配位鍵

4配位體

在配合物中與形成體（中心原子或中心離子）結(jié)合的離子或中性分子稱為配位體，簡(jiǎn)稱配體?！癓”

在配體中提供孤對(duì)電子與形成體形成配位鍵的原子稱為配位原子。

eg：[Co(NH3)4]2+中的NH3，如配體NH3中的N。常見(jiàn)的配位原子為電負(fù)性較大的非金屬原子C、Ｎ、Ｐ、O、S和鹵素等原子。一配位化合物配體中心原子配位鍵

根據(jù)一個(gè)配體中所含配位原子數(shù)目的不同，可將配體分為單齒配體和多齒配體。

(1)單齒配體：一個(gè)配體中只有一個(gè)配位原子，如NH3，OH-，X-，CN-，SCN-，CO等。

eg：Ag+與NH3結(jié)合

Ag++2NH3→[H3N:→Ag←:NH3]+

(2)多齒配體：一個(gè)配體中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的配位原子。

如乙二胺（en)、EDTA（乙二胺四乙酸）。一配位化合物一配位化合物5配位數(shù)在配位個(gè)體中與一個(gè)形成體成鍵的配位原子的總數(shù)稱為該形成體的配位數(shù)。

eg：[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+的配位數(shù)為4;

[Cr(H2O)4Cl2]+中Cr3+的配位數(shù)為6。目前已知形成體的配位數(shù)有2、4、6、8，其中最常見(jiàn)的配位數(shù)為2、4和6。一配位化合物

由單齒配體形成的配合物，中心離子的配位數(shù)等于配體的數(shù)目；若配體是多齒的，那么配體的數(shù)目不等于中心離子的配位數(shù)。

eg：[Cu(en)2]2+中的乙二胺(en)是雙齒配體，即每1個(gè)en有2個(gè)N原子與中心離子Cu2+配位，在此，Cu2+的配位數(shù)是4而不是2。一配位化合物6配離子的電荷數(shù)形成體和配體電荷的代數(shù)和即為配離子的電荷。

eg：K3[Fe(CN)6]中配離子的電荷數(shù)可根據(jù)Fe3+和6個(gè)CN-電荷的代數(shù)和判定為-3，也可根據(jù)配合物的外界離子(3個(gè)K+)電荷數(shù)判定[Fe(CN)6]3-的電荷數(shù)為-3。

［PtCl6]2-的電荷數(shù)是-2，［Co(NH3)3(H2O)Cl2]+的電荷數(shù)是+1。一配位化合物（三）配位化合物的命名

1命名原則配合物的命名與一般無(wú)機(jī)化合物的命名原則相同：先提陰離子，再提陽(yáng)離子。

若陰離子為簡(jiǎn)單離子，稱某化某。若陰離子為復(fù)雜離子，稱某酸某。一配位化合物2內(nèi)界的命名次序

配位體數(shù)—配位體名稱—合—中心離子（中心離子氧化數(shù)）不同配體名稱之間以中圓點(diǎn)“

?

”分開，相同的配體個(gè)數(shù)用倍數(shù)詞頭二、三、四等數(shù)字表示。［Co(NH3)3(H2O)Cl2]+一配位化合物無(wú)機(jī)配體在前,有機(jī)配體列在后

eg:[PtCl2(Ph3P)2］(2)先列出陰離子名稱,后列出陽(yáng)離子名稱,最后列出中性分子的名稱eg：K[PtCl3NH3]

[Co(N3)(NH3)5]SO4

(3)同類配體的名稱,按配位原子元素符號(hào)的英文字母順序排列eg:[Co(NH3)5H2O]Cl3

一配位化合物二氯·二(三苯基磷)合鉑(Ⅱ)

三氯·一氨合鉑(Ⅱ)酸鉀硫酸疊氮·五氨合鈷(Ⅲ)三氯化五氨·一水合鈷(Ⅲ)(4)同類配體中若配位原子相同,則將含較少原子數(shù)的配體列前,較多原子數(shù)的配體列后eg:[PtNO2NH3NH2OH(Py)]Cl氯化一硝基·一氨·一羥胺·吡啶合鉑(Ⅱ)

(5)若配位原子相同,配體中含原子數(shù)目也相同,則按在結(jié)構(gòu)式中與配位原子相連的原子的元素符號(hào)的字母順序排列

eg:[PtNH2NO2(NH3)2]氨基·硝基·二氨合鉑(Ⅱ)

一配位化合物3命名實(shí)例（1）配離子是陰離子的配合物

K4[Fe(CN)6]

六氰合鐵（Ⅱ）酸鉀

K[PtCl3NH3]

三氯?一氨合鉑（Ⅱ）酸鉀

H2[PtCl6]

六氯合鉑（IV）酸

(NH4)[Co(NH3)2(NO2)4]

四硝基?二氨合鈷（Ⅲ）酸銨一配位化合物（2）配離子是陽(yáng)離子的配合物

[Co(NH3)5Cl2]Cl

氯化二氯?五氨合鈷（Ⅲ）

[Co(NH3)5H2O]Cl3

三氯化五氨?一水合鈷（Ⅲ）

[Pt(NO2)NH3(NH2OH)(Py)]Cl

氯化一硝基?一氨?一羥胺?吡啶合鉑（Ⅱ）一配位化合物（3）配離子電荷為零的配位分子

[Pt(NH3)2Cl2]

二氯?二氨合鉑（Ⅱ)[Ni(CO)4]

四羰基合鎳（IV）

[Pt(NH2)NO2(NH3)2]

一氨基?一硝基?二氨合鉑（Ⅱ）一配位化合物課堂練習(xí)：[Co(NH3)6]3+六氨合鈷（Ⅲ）配離子配體：NH3配位原子：N配位數(shù)：6[Co(NO2)3(NH3)3]三硝基?三氨合鈷（Ⅲ）配體：NH3，NO2配位原子：N配位數(shù)：6一配位化合物（四）螯合物乙二胺分子是多齒配體，兩個(gè)乙二胺分子與一個(gè)Cu2+形成具有兩個(gè)五元環(huán)的配位個(gè)體[Cu(en)2]2+乙二胺（簡(jiǎn)寫en）分子的N原子與Cu2+結(jié)合形成四個(gè)配位鍵，所以

[Cu(en)2]2+中的Cu2+的配位數(shù)為4.一配位化合物由中心原子與多齒配體所形成的具有復(fù)雜環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物稱為內(nèi)配合物也稱螯合物或螯合個(gè)體。螯合個(gè)體為離子時(shí)稱為螯合離子，螯合離子與外界離子所組成的化合物稱為螯合物。不帶電荷的螯合個(gè)體就是螯合物，通常把螯合離子也稱為螯合物。能與中心原子形成螯合個(gè)體的多齒配體稱為螯合劑。常見(jiàn)的螯合劑是含有N、O、S、P等配位原子的有機(jī)化合物。eg：氨基乙酸（NH2CH2COOH）、氨三乙酸（N（CH2COOH）3）、乙二胺四乙酸等。一配位化合物常見(jiàn)的螯合劑是乙二胺四乙酸（EDTA），通常簡(jiǎn)寫為H4Y。乙二胺四乙酸是一個(gè)六齒配體，其中4個(gè)羧基氧原子和2個(gè)氨基氮原子共提供6對(duì)孤對(duì)電子，與中心原子配位時(shí)能形成5個(gè)五元環(huán)，它幾乎能與所有金屬離子形成十分穩(wěn)定的螯合個(gè)體。一配位化合物H4Y微溶于水，常溫下溶解度為0.2g/L，通常使用其二鈉鹽配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。乙二胺四乙酸二鈉鹽的溶解度為120g/L，水溶液pH=4.8。習(xí)慣把Na2H2Y也稱為EDTA。故在水的硬度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中使用乙二胺四乙酸二鈉鹽進(jìn)行測(cè)定。一配位化合物1.油井水酸化添加劑

穩(wěn)定劑包括配位劑和還原劑。常用的穩(wěn)定劑有乙酸、檸檬酸、次氨基乙酸、異抗壞血酸、乙二胺四乙酸等。2.油田水防垢劑3.物質(zhì)分離4.離子鑒定5.測(cè)定離子含量6.掩蔽干擾離子二配位平衡的應(yīng)用三水硬度的測(cè)定思考題：1、為什么通常使用乙二胺四乙酸二鈉鹽配制EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，而不用乙二胺四乙酸？2、以CaCO3為基準(zhǔn)物標(biāo)定EDTA溶液時(shí)，加入鎂溶液的目的是什么？測(cè)定Ca2+時(shí)，若Mg2+共存，少量的Mg2+不僅不干擾鈣的測(cè)定，而且會(huì)使終點(diǎn)比單獨(dú)存在時(shí)更敏銳。3、如何得到鎂硬度？總硬度-鈣硬度=鎂硬度實(shí)驗(yàn)步驟：1、鈣、鎂總硬度的測(cè)定。用移液管吸取100ml自來(lái)水樣置于250ml錐形瓶中，加HCl（1:1）1~2滴酸化水樣，煮沸數(shù)分鐘去除CO2，冷卻后加入5ml三乙醇胺溶液，搖動(dòng)錐形瓶，加入5ml氨性緩沖溶液，再加入3~4滴鉻黑T指示劑，溶液呈紅色。用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到溶液由紅