整理《章配合物与配位平衡》优秀教案.docx
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整理《章配合物与配位平衡》优秀教案
第15章配位化合物
设计一些实验,证明粗盐酸中的报春花黄是Fe3与C-离子的络离子而不是铁的水合离子或者羟合离子的颜色。
解:
粗盐酸中的主要是FeC4-引起的,证明的方法很多,例如:
1、向溶液中加硝酸或高氯酸,可看到黄色褪去,得到近无色或浅紫色的溶液。
2、向硝酸铁溶液滴加盐酸,溶液渐渐转为黄色。
3、向含Fe3离子的粗盐酸中加入锌粒,放出氢气的同时Fe3离子被锌还原为Fe2,粗盐酸的黄色褪去。
FeF63-为6配位,而FeC4-为4配位.应如何理解?
解:
配位数与配体半径有关,FeF63-中F-半径小,配位数高;FeC4-中C-半径大,配位数低。
MA3B3、MA2B4、MABC4、MA2B2C2、MABCDEFM代表中心原子,其他字母代表配体各可能有几种立体异构体包括几何异构与对映异构
解:
MA3B3
面式fac-经式mer-
MA2B4
反式tran-顺式ci-
MABC4
(AB对位或邻位)
MA2B2C2
首先考虑几何异构体,发现有三邻式、三反式和一反两顺三类,其中一反两顺有三种:
其次考虑对映异构体,发现三反和一反两顺都有分子内的对称面,不可能有对映异构体,而三邻式既没有对称中心又没有对称面,存在对映体:
答:
MA2B2C2共有6种立体异构体,即:
5种为几何异构体,另有一种对映异构体三邻式。
MABCDEF
本题的解可以有不同的思维逻辑,下面是其中一种:
首先固定A的位置,将B定在A的对位,可发现按CDEF顺序排列时,有左螺旋和右螺旋两种,它们互为对映异构体,不能在三维空间中重合。
其次,分别将B、C、D、E、F定在A的对位,排除对映异构体例如,按CDEF的顺序时应只取左螺旋不取右螺旋,可发现分别只有3种几何异构体例如1,2,3分别有CE、CD、CF的对位结构:
答:
由以上分析可见,MABCDEF总共有30种立体异构体,其中有15种是几何异构体,每种几何异构体有一对映异构体。
六配位八面体配合物三乙二胺合铜有没有异构体?
答:
有两个对映异构体:
两个对映异构体像左旋和右旋的风车不可能在三维空间中重合。
为什么顺铂的水解产物2C
K2
in:
的二价铂化合物[X2=C-2,SO42-,丙二酸根等;amin=NH3、胺类化合物]近年来引起学术界愈来愈大的兴趣,因为它们有生物活性,特别是有治疗癌症的作用。
en
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-3
7、用化学平衡方程式说明,它在血液里几乎不水解,而在细胞里容易水解。
在肿瘤细胞中水解后生成一种活泼的铂络离子,其中两个NH3仍以配体方式健合着。
在接受治疗的病人的尿中,铂络离子仍有两个键合的NH3。
活泼的铂络离子与细胞内的DNA的作用是通过鸟嘌呤的氮原子跟它结合:
铂络离子除两个不活泼的氨配休外,有两个活泼部位,还可以形成第二个键合。
生物化学研究证明,第二个键合特别趋向于在同一个DNA链的第二个鸟嘌呤碱基上发生。
8、通过计算指出问题a的两种异构体中,哪一种可形成第二个健合(注意:
,DNA中碱基距离:
32021
1Ldm-3的NH3水中加入固体CuSO4溶解后加入固体NaOH,铜氨络离子能否被破坏?
K稳[CuNH342]=×1013,K-3,设这时的为mo∙dm-3
Cu2+4NH3CuNH342
6-4×-4≈-≈
[CuNH342]/[Cu2][NH3]4=4=×1013
X=[Cu2]=×10-19mo∙dm-3
加入NaOH后,OH-的浓度为∙dm-3,这时
Qi=cCu2∙cOH-2=×10-19×2=×10-234F6F1cm3L0
所以反应可以自发进行
为什么在水溶液中Co3aq离子是不稳定的,会被水还原而放出氧气,而3氧化态的钴配合物,例如CoNH63却能在水中稳定存在,不发生与水的氧化还原反应?
通过标准电极电势作出解释。
(稳定常数:
CoNH362×105;CoNH363,×1035,标准电极电势:
Co3/Co2,O2/H2OO2/OH-V;KbNH3=×105)
解:
Co3+e-Co2φCo3/Co2=
O24H4e-2H2OφO2/H2O=
Eθ=φCo3/Co2-φO2/H2O=-=>0
Co3可氧化H2O,所以Co3不能存在于水中,但形成CoNH363则不同,计算如下
CoNH363e-CoNH362
[Co3]=1/KCoNH63=1/×1035=×10-36
[Co2]=1/KCoNH62=1/×105=×10-6
φCo3/Co2=φCo3/Co2×10-36/×10-6
=-=
这时的CoNH363就不能氧化水了。
欲在L水中溶解moZnOH2需加入多少克固体NaOH?
K-3
ZnOH22OH-ZnOH42-
K=[ZnOH42-]/[OH-]2=K稳ZnOH42-∙Ko∙dm-3
形成ZnOH42-需要消耗mo的NaOH,实际需要的NaOH为,需要的NaOH的克数应为0334mo×40g∙mo-1=13.4g
在-3的A3溶液不发生AOH3沉淀?
Ko∙dm-3
AOH36F-AF63-3OH-
平衡-10-4
K=[AF63-][OH-]3/[F-]6KAF63-∙Ko∙dm-3
测得Cu∣CuNH342mo∙dm-3,3lmo∙dm-3║Hmo∙dm-3│H21bar,o∙dm-3φCu2/Cu=
[Cu2]=1/KCuNH342
φCu2/Cu=φCu2/Cu2Vg1/KCuNH342
=2Vg1/KCuNH342
=-
KCuNH342=×10-12
硫代硫酸钠是银剂摄影术的定影液,其功能是溶解未经曝光分解的AgBr。
试计算1.5Lmo∙dm-3的Na2S2O3溶液最多能溶解多少克AgBr?
K稳AgS2O323-=×1013;Ko∙dm-3,则S2O32-的浓度为-2mo∙dm-3
AgBr 2S2O32-AgS2O323- Br-
K=[Br-][AgS2O323-]/[S2O32-]2=KAgS2O323-∙Ko∙dm-3
溶解的AgBr的物质的量为mo∙L-1×1.5L=mo
溶解的AgBr为mo×188g∙mo-1=124g
定性地解释以下现象:
铜粉和浓氨水的混合物可用来测定空气中的含氧量。
2向HgNO32滴加KI,反过来,向KI溶液中滴加HgNO32滴入一滴时,有红色沉淀生成,但是红色沉淀很快消失,分别写出生成沉淀和沉淀消失的反应。
3用乙醇还原均K2Cr2O7和硫酸的混合溶液得到的含Cr3的溶液的颜色是深暗蓝紫色的,放置蒸发水分后能结晶出KCrSO42∙12H2O紫色八面体晶体,若想加快蒸发水分,将该溶液加热,溶液颜色变为绿色,冷却后不再产生紫色的铬矾晶体。
4FeCN63-的颜色比FeCN64-的颜色深
5金能溶于王水,也能溶于浓硝酸与氢溴酸的混酸。
6向浓氨水鼓入空气可溶解铜粉(湿法炼铜)。
7用粗盐酸与锌反应制取氢气时,可观察到溶液的颜色由黄转为无色。
8少量AgC沉淀可溶于浓盐酸,但加水稀释溶液又变混浊。
9向废定影液加入Na2S会得到黑色沉淀(沉淀经煅烧可以以金属银的方式回收银)。
10CuSO4固体可溶于浓盐酸得到黄色溶液或溶于浓氢溴酸得到深褐色溶液,但遇氢碘酸却现象大不相同,会析出大量碘。
11电镀黄铜 Cu-Zn合金或银以氰化物溶液为电镀液得到的镀层最牢固,电镀液的其他配方都不及,长期以来人们为寻找替代有毒的氰化物电镀液伤透脑筋,你认为寻找替代物的方向是什么?
12有两种组成为CoNH35CSO4的钴III配合物,只分别与AgNO3和BaC2发生沉淀反应,这是为什么?
3CuNH342呈深蓝色而CuNH32却几乎无色.
14o∙dm-3时,溶液中的铅II总浓度降至极限,随后随加入的C-浓度增大而增大。
15Fe3遇SCN-呈现血红色的条件是溶液必须呈弱酸性不能呈碱性,而且溶液中不应有显著量F-或PO43-等离子存在,也不能存在Sn2等还原性金属离子或H2O2等氧化剂。
解:
12CuO22H2O8NH32CuNH3424OH-
2Hg2I-HgIHg23I-HgI3-
3正八面体CrH2O63,变形八面体[CrSO4H2O4]
4FeCN63-的结晶场的分裂能比FeCN64-大
5金溶于王水生成AuC4-,金溶于浓硝酸和氢溴酸生成AuBr4-
62CuO22H2O8NH32CuNH3424OH-
7黄色的FeC4-被还原为近无色的Fe2
8AgC在浓盐酸中AgCC-AgC2-AgC2-中加水AgC2-AgC↓C-
9AgS2O323-+S2-Ag2S+4S2O32-
10Cu23C-CuC3-Cu23Br-CuBr3-
Cu23I-=CuII2
11寻找氧化还原惰性的有机配体
12两种配合物均为CoNH35CSO4,当加入AgNO3时出现沉淀说明C-为外界;加入BaC2出现沉淀说明SO42-在外界
13CuNH32中的Cu的d轨道上无单电子
14Pb22C-PbC2同离子效应
PbC22C-PbC42-络合效应
15呈碱性Fe3生成FeOH3;酸性有F-离子和PO43-离子和Fe3生成络合物;有Sn2离子则Fe3还原生成Fe2离子;有H2O2和SCN-发生氧化还原反应。
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