第九章配合物和配位平衡
1.指出下列配合物的内界、外界、形成体、配位体和配位原子及形成体的配位数。
(1) [Cr(NH3)6]Cl3(2) [CoCl(NH3)5]Cl2(3) K2[SiF6]
(4) K[PtCl5(NH3)] (5) [Cu(NH3)4][PtCl4]
解:
(1)三氯化六氨合铬(Ⅲ) (2)二氯化五氨⋅氯合钴(Ⅲ)
(3)六氟合硅(Ⅳ)酸钾(4)氨⋅五氯化合铂(Ⅳ)酸钾
2.写出下列配合物的化学式
(1)三氯⋅一氨合铂(Ⅱ)酸钾(2)二氯化六氨合镍(Ⅱ)
(3)六氟合铝(Ⅲ)酸钾(4)五羰基铁(5)五氰⋅一羰合铁(Ⅱ)酸钠
解:
(1)K[Pt(NH3)Cl3] (2)[Ni(NH3)6]Cl2(3)K3[AlF6] (4)Fe(CO)5
(5)Na3[FeCO(CN)5]
8. 10mL0.10 mol⋅L-1 CuSO4溶液与10mL6.0 mol⋅L-1 NH3⋅H2O混合并达平衡,计算溶液中Cu2+、NH3及[Cu(NH3)4]2+的浓度各是多少?若向此混合溶液中加入0.010molNaOH固体,问是否有Cu(OH)2沉淀生成?
解:混合瞬间c(Cu2+)=0.10⨯
10
1010
+
=0.05 mol⋅L-1
c(NH 3)=6.0⨯
101010+=3.0 mol ⋅L -1
设有Cu 2+
与NH 3全部反应后Cu(NH 3)42+解离了x mol ⋅L -1反应。
Cu 2+ + 4NH 3 ⇌ Cu(NH 3)42+ 1 4 1 平衡浓度/ mol ⋅L -1 x 2.80+4x 0.05-x
22+34f 34243(())K ( Cu(NH ))()()c Cu NH c Cu c NH θ+
+=
⋅ 124
0.052.3010=(2.804)
x x x -⨯+,x=3.54⨯10-16 mol ⋅L -1
c(Cu 2+)=3.54×10-16 mol·L -1,c(NH 3)=2.80 mol·L -1, c(Cu(NH 3)42+)=0.05 mol·L -1
c(OH -)=0.010
0.020=0. 50 mol·L -1
Cu 2+
+ 2OH - = Cu(OH)2 1 2 1
2+2-2c (C u ) c (O H )=K
( C u (O H ))sp θ
⨯ c(Cu 2+)×(0.50)2=2.2×10-20,c(Cu 2+)=8.8×10-20, 溶液中c(Cu 2+)浓度为3.54×10-16 mol·L -1,大于产生Cu(OH)2所需浓度,所以有Cu(OH)2沉淀生成。
9. 0.108gAgBr 固体能否完全溶解于100mL1.00 mol ⋅L -1的氨水中? 解:
+-AgBr Ag +Br +--13
( A g B r )=c (A g )c (B r )
=5.310sp k θ⨯⨯ Ag ++2NH 3⇌Ag(NH 3)2+ AgBr 全部转化后c(Ag(NH 3)2+)=0.108
/0.1108
=0.01 mol·L -1, 设有x mol·L -1AgBr 溶解
AgBr+2NH 3⇌ Ag(NH 3)2++Br - 0.01 0.1 0 0
0.1-2x x x
x 2/( 0.1-2x)2=K sp ⨯K f =5.3⨯10-13⨯1.67⨯107=8.85⨯10-6
x/( 0.1-2x)= 2.97⨯10-3 x=2.95⨯10-4 (mol·L -1)
所以AgBr 溶解的质量为:
m=2.95⨯10-4⨯108=0.0318g
中游离的Ag +的浓度大于生成Ag(NH 3)2+所需的Ag +的浓度, ∴0.108g A gBr 不能完全转化。
10.通过有关电对的φθ值,计算下列电对中配合物的K θ
稳值。
Zn 2+ +4 NH 3 ⇌ [Zn(NH 3)4]2+,φθ=-1.04V ;φθ(Zn 2+/ Zn )=-0.763V
3[Zn(NH )?K θ=2+4稳]
解:φθ(Zn 2+/ Zn )中c(Zn 2+)=(1mol•L −1)左半电池中通入过量NH 3平衡后 c (Zn 2+)为x , 游离[NH 3]=1.00mol•L −1,
Zn 2+ +4 NH 3 ⇌ [Zn(NH 3)4]2+
起始 1 过量 0
平衡 x 1 1
k f =)().(])([(342243NH c Zn c NH Zn c ++
=421).(1+Zn c =)
(1+Zn c 在负极加入NH 3后φZn2+/ Zn =-1.043V
根据能斯特方程 φ(Zn 2+/ Zn )=φθ(Zn 2+/ Zn )20.0592()lg 2()
c Zn
c Zn +-, -1.043= - 0.76220.05921lg 2()c Zn +-= - 0.762f 0.0592lg K 2-,
0.281=f 0.0592lg K 2
,K f =3.11×109。