当前课程知识点：大学化学 > 第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡 > 9.2 配位平衡—配合物的解离平衡 > Video
同学们好
这一节
我们将讨论一个新的话题
也就是配位平衡
在上一节当中
我们跟大家一起分享了
酸碱平衡过程当中的
同离子效应
还有缓冲溶液
相关的性质
和配制的方法
那么这一节当中呢
我们将和大家一起分享
我们在第五章当中
已经跟大家讨论过的
配合物在水溶液当中的
相关的性质
在我们第五章的实验当中
我们了解了铜离子
它的络合过程
在NH3·H2O加入的时候
首先会形成Cu(OH)2的
淡蓝色的沉淀
继续
我们在淡蓝色的沉淀当中
加入相应的NH3·H2O
淡蓝色的沉淀就变成了
深蓝色的溶液
而深蓝色的溶液呢
这是我们所在第五章当中
重点讨论的
配合物它的配离子的结构
在刚才的实验当中
同学们第一步看到的是
淡蓝色的
Cu(OH)2的沉淀
继续加入NH3·H2O以后呢
形成的深蓝色的溶液呢
实际上
是我们的[Cu(NH3)4]2+
配离子的颜色
而总的离子反应式当中
这个配离子就是我们在
这里所讨论的主角
由于[Cu(NH3)4]2+配离子
是由CuSO4溶液当中的
Cu2+
和NH3·H2O当中的NH3
发生相互的配位反应
所形成的
这样一种特殊结构的配离子
我们把这个反应过程当中的
相应的标准的
平衡常数写出来
那么它的表达式呢
就是我们生成物的浓度
与我们的标准摩尔浓度的比值
比上我们相应的
反应物的浓度呢
与标准摩尔浓度的比值的
幂的乘积
由于反应的正的方向
是生成配离子
所以这个标准的平衡常数呢
我们给它特殊的命名
叫[Cu(NH3)4]2+配离子的K稳⊖
也就是稳定平衡常数
那么同样
我们如果把[Cu(NH3)4]2+
在水溶液当中的解离过程
加以考虑的话
这时候配离子呢
就会相应的解离成
Cu2+离子和相应的NH3
那么如果对
标准解离平衡常数
进行数学表达
这时候相应的表达方式
就变成了与刚才
正好成为倒数的一种方式
在这种方式当中
生成物呢
是相应的离子的浓度的
幂的乘积
反应物呢
是[Cu(NH3)4]2+配离子的
浓度与标准浓度的比值
那么这样一个
标准的平衡常数呢
由于它和
我们的[Cu(NH3)4]2+配离子的
解离过程密切相关
这样的平衡常数越高
表明它的解离的趋势
会越大
所以对应的刚才生成
[Cu(NH3)4]2+配离子的
这样一个过程的
标准平衡常数来讲
刚才如果那样的标准平衡常数
我们叫它K稳⊖的话
那么这个平衡常数呢
我们就叫它K不稳⊖
通过比较
[Cu(NH3)4]2+配离子的
K稳⊖和K不稳⊖
我们就很容易发现
在同一温度下
这两个数值实际上
是互为倒数的
K不稳⊖的物理意义呢
就是用来比较
同种类型的
配离子的稳定性
K不稳⊖越高呢
相应的配离子的稳定性呢
就会越差
就意味着
有更多的配离子
要解离成相应的
中心离子和相应的配体
当然如果有原子
作为中心体的话
那么这时候就解离成相应的
中心的原子和配体
所以K不稳⊖相对于K稳⊖来讲
是更直接的来比较
同种类型配离子稳定性的
有效工具
这一点啊 同学们在学习当中
一定要特别留意
同时呢
同学们还要了解
配离子实际上
它的解离过程
也是一个多级解离的现象
对应于各级的
这样的一个解离过程呢
有不同的解离平衡常数
我们以刚才的
[Cu(NH3)4]2+配离子
形成的过程为例
来讨论怎么样从Cu2+
形成深蓝色溶液当中的
[Cu(NH3)4]2+配离子的过程
这个图非常形象的
帮我们描述了
从[Cu(H2O)4]2+
这样一个配离子
怎么样一步一步的通过NH3
和H2O之间的置换
而变成了[CuNH3(H2O)3]2+
最终到我们的
[Cu(NH3)4]2+配离子
这样一个过程
在这个过程当中
第一步
首先NH3和Cu2+离子形成
Cu(NH3)2+的这样一个配离子
在这样一个配离子当中
相应的平衡常数呢
我们是表达的K稳⊖
那么K1呢
大约是等于
1.4×104量级
那么同样我们会看到
当与第二个NH3分子
第三个NH3分子和第四个NH3分子
依次的进行配合的时候
相应的K稳⊖呢
也有不同的数量级的
这样一个变化
并且是随着
配体的数量的增加
它的K稳⊖在依次的减小
如果我们考察
在形成[Cu(NH3)4]2+配离子的
过程当中
总的离子反应式
我们就发现
由Cu2+离子
形成[Cu(NH3)4]2+配离子的
过程当中
这样一个总反应的
它的K稳⊖就等于
我们各分级反应的K稳⊖
它的乘积
有关平衡常数当中
总反应与分步反应
平衡常数之间的关系
我们在热化学方程式
和化学平衡那一章当中
跟大家介绍的非常的详细
同学们也许还能够
通过我们的练习
和参考书当中的例题
回忆起
它们彼此之间关系的细节
而这里呢
我们要提醒大家的是
除了分步反应
与总反应之间
平衡常数的关系以外
还有一个关系就是
当我们在初始
有0.1M的Cu2+离子
通过NH3·H2O的沉淀
和最终形成
[Cu(NH3)4]2+配离子的
这样一个过程
那么0.1M的Cu2+离子
它们分别以什么样的形态
存在在我们的深蓝色溶液
当中呢
分析发现
这当中会包括五个部分
也就是未参与我们的
络合反应的Cu2+离子
一级反应的所消耗的Cu2+离子
二级反应、三级反应
和我们的终级反应的
[Cu(NH3)4]2+配离子当中
所含有的
Cu2+离子的量
这五个部分之和
才是我们
最初的Cu2+离子的总量
这一点
同学们一定要铭记在心
因为只有记住了一点
理解了这样一个过程
我们才能够最准确的把握
初始的我们物质的量
和终态的物质的量
两者之间真实的比例关系
同时呢
如果在溶液当中
我们要考察
相应的NH3的浓度
和Cu2+离子的浓度的话
注意
这时候
两者之间并不是
正好是一个4倍的关系
原因是什么呢
因为
即使是[Cu(NH3)4]2+
配离子的解离
也并不是
一下子就能够解离出
1:4的中心离子和配体
而是与刚才的K稳⊖
正好相反的一个过程
在这个过程当中
依次也会解离出不同的
中心离子和配离子的浓度
理解了这样的关系
我们的中心离子与配体之间
在分级解离过程当中
浓度的变化规律呢
同学们可以依照K不稳⊖
它的比例关系
一步一步的
尝试着去推论一下
但是不管怎么样去解析
这个问题
最终呢一定要明确
配离子的解离和我们的
多级的电解质的解离
是完全相同的过程
每一级的解离呢
都对应着相应的
解离平衡常数
只要掌握了这一点
同学们就不难理解
在[Cu(NH3)4]2+配离子的
解离过程当中
溶液当中的
Cu2+离子和配体NH3之间的
浓度比例关系
有了这样的基础
在后续我们了解
K稳⊖和K不稳⊖
对于溶液当中的
化学反应的方向
之间的依赖关系
就建立了直接而形象的
物理基础
下一节
我们将跟大家解析
有关的具体内容
这一节我们就介绍到这
-1.1 不一样的大学化学
--Video
-1.2 化学体系的建立
--Video
-1.3 应该了解的化学
--Video
-1.4 课程学习的必要准备
--Video
-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液晶
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
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-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
--Video
-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
--Video
-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
--Video
-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
--Video
-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
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-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
--Video
-4.1 离子键理论—离子键价键构型
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-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
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-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
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-4.2 共价键理论—现代价键理论
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-4.2 共价键理论—共价键的性质
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
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-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
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-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
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-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
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-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
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-7.1 自发过程与自发反应（二）
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
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-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
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-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
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-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
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-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
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-生命化学概论-药物
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-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料（一）
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-化学与材料-相变材料（二）
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
