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实验6配合物的生成与性质

一、实验目的

1、了解有关配合物的生成与性质。

2、熟悉不稳定常数和稳定常数的意义。

3、了解利用配合物的掩蔽效应鉴别离子的方法。

二、实验原理

中心原子或离子与一定数目的中性分子或阴离子以配位键结合形成配位个体。配位个体处于配合物的内界。若带有电荷就称为配离子，带正电荷称为配阳离子，带负电荷称为配阴离子。配离子与带有相同数目的相反电荷的离子（外界）组成配位化合物，简称配合物。

简单金属离子在形成配离子后，其颜色，酸碱性，溶解性及氧化还原性等往往和原物质有很大的差别。配离子之间也可转化，一种配离子转化为另一种稳定的配离子。

具有环状结构的配合物称为螯合物，螯合物的稳定性更大，且具有特征颜色。利用此类鳌合物的形成作为某些金属离子的特征反应而定性、定量地检验金属离子的存在。

三、实验内容

1．配合物的生成

(1)CuSO4溶液中滴加NH3?H2O，先产生蓝色沉淀，继续滴加，蓝色沉淀溶解得一深蓝色溶液：

Cu2+＋SO42-＋2NH3＝2NH4+＋Cu2(OH)2SO4↓

Cu2(OH)2SO4＋8NH3＝2[Cu(NH3)4]2+＋SO42－＋2OH-

深蓝色溶液[Cu(NH3)4]2+分为四份：

A：加碱：产生蓝色沉淀

[Cu(NH3)4]2+＋2OH-＝4NH3＋Cu(OH)2↓

再加酸：蓝色沉淀溶解

Cu(OH)2＋4H+＝Cu2+＋4H2O

B：滴加BaCl2：产生白色沉淀

[Cu(NH3)4]SO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋[Cu(NH3)4]Cl2

C：[Cu(NH3)4]SO4中加入1mL乙醇,溶液呈浑浊。

D：[Cu(NH3)4]SO4备用

在FeCl3中滴加NH4F：产生

Fe3++6F-=[FeF6]3-

[FeF6]3-+I-=不反应

(3)在K3[Fe(CN)6]中滴加KSCN：无现象

K3[Fe(CN)6]+SCN－无变化

在NH2Fe(SO4)2，FeCl3中分别滴加KSCN：溶液呈血红色

Fe3++nSCN-=[Fe(NCS)n]3-n

2．配位平衡的移动

(1)配离子之间的转化

FeCl3中加水稀释：溶液呈无色

Fe3++6H2O=Fe(H2O)63+

再滴加KSCN：溶液呈血红色

Fe(H2O)63++nSCN-=[Fe(NCS)n]3-n+6H2O

再滴加NH4F：血红色褪去，溶液呈无色

[Fe(NCS)n]3-n＋6F-=[FeF6]3-＋nSCN

再滴加饱和(NH4)2(C2O4)2：溶液出现浅黄色

[FeF6]3-＋3(C2O4)22-=[Fe(C2O4)3]3-＋6F-

(注意：实际中由于饱和(NH4)2(C2O4)2的浓度可能过小，常观察不到溶液的浅黄色，可使用固体(NH4)2(C2O4)2)

稳定性：[Fe(C2O4)3]3-[FeF6]3-[Fe(NCS)n]3-n

（2）配位平衡与氧化还原反应

①A试管：FeCl3中加少许NH4F(s)，溶液的黄色褪去，溶液呈无色，再滴加入KI，充分震荡后，加入CCl4，CCl4

Fe3＋6F-=[FeF6]3-[FeF6]3-＋I-=

B试管：FeCl3中滴加入KI，充分震荡后，加入CCl4，CCl4层呈紫红色

2Fe3＋2I-=2Fe2+-+I2

A试管：HCl中加入小块Cu片：无现象

Cu+HCl=不反应

B试管：HCl中加入硫脲(s)，再加入小块Cu片：产生气体

2Cu+2HCl+8CS(NH2)2=2{Cu[CS(NH2)2]4}Cl+H2

（3）配离子稳定性的比较

①AgNO3中滴加Na2CO3，产生棕色沉淀

2Ag++CO32-→Ag2O↓(棕)+CO2

②a中沉淀离心后，加入NH3?H2O，沉淀溶解，得一无色溶液

Ag2O+4NH3?H2O→2[Ag(NH3)2]++2OH-+3H2O

③b中再滴加NaCl，产生白色沉淀

[Ag(NH3)2]++Cl-=AgCl↓(白)+2NH3

④c中白色沉淀离心后，加入NH3?H2O，沉淀溶解，得一无色溶液

AgCl+NH3?H2O→[Ag(NH3)2]++Cl-

⑤d中再滴加KBr，产生淡黄色沉淀

[Ag(NH3)2]++Br-→AgBr↓(淡黄色)

⑥e中淡黄色沉淀离心后，加入Na2S2O3溶