1、1溶液中配合物的稳定性第六章 配合物在溶液中的稳定性第一节 影响配合物稳定性的因素一、概述 逐级稳定常数和积累稳定常数:M + L = ML ML + L = ML2 二、金属离子对配合物稳定性的影响1、具有惰性气体电子结构的金属离子 碱金属: M+ 碱土金属:M2+ 及:Al3+、Sc3+、Y3+、La3+金属离子z/r越大,配合物越稳定。例:二苯甲酰甲烷phC(O)CH2C(O)ph配合物的lgK1值(30,75%二氧六环)M2+lgK1Be2+13.62Mg2+8.54Ca2+7.17Sr2+6.40Ba2+6.102、Irving-Williams顺序研究发现:第四周期过渡金属离子与含
2、O、N配位原子的配体的高自旋八面体配合物,其稳定性顺序如下: Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Zn2+CFSE(Dq) 0 -4 -8 -12 -6 0这称为Irving-Williams顺序,可用CFSE解释。Ni2+ ClBrI (1)OSSeTe (2)NPAsSb (3)而与软酸中心离子形成配合物的倾向的顺序为:F Cl Br I (4)O S Se Te (5)N As Sb (6)对(6)的解释:对于O CH3NO2 (CH3O)3P=O HC(O)N(CH3)2 (CH3)2 SO2)配体与溶剂的缔合作用在质子溶剂(H2O、EtOH)中,有如下竞争反应ML + S = M
3、 + L(S)L与S通过氢键结合。如:Cu2+与Cl的配合物稳定性:DMSO H2O第二节 配合物的基本函数1、概述M + L = ML ML + L = ML2 .2、生成函数(Bjerrum函数)定义:CL 配体总浓度,CM 金属总浓度,L为配体平衡浓度。其物理意义:每个M离子结合L的平均数目。CM = M + ML + ML2 + + MLn = M + 1ML + 2ML2 + + nMLnCL = L + ML + 2ML2 + + nMLn= L + 1ML + 22ML2 + nnMLn 将CM、CL代入定义式中由此实现了可观测浓度L与j的关联。3、Leden函数定义:已知:则由
4、此实现了可观测物理量M、L与j的关联。第三节 测定稳定常数的数据处理一、利用生成函数求稳定常数(只要测定L)1、 联立方程法若实验次数mn时,则用最小二乘法。2、半整数法当相邻的稳定常数Kj与Kj+1值相差很大时,(如Kj103Kj+1)可用如下方法:以-lgL对作图, = 1/2、3/2、5/2处的-lgL值即为lgK1、lgK2、lgK3。现以n=2的体系为例: =1/2时: (L1/2为=1/2时的L值)整理:K1L1/2 + 3K1K2L1/22 - 1=0 (1)将K2=10 -3K1代入上式,并整理得:3(K1L1/2)2 + 1000(K1L1/2) 1000 = 0 解得:K1L 1/2 = 0.997 1, 即 K1 = (L1/2)-1 lgK1 = -lgL1/2若K11000K2,则准确性更好。=3/2时:整理:K1K2L3/22 - K1L3/2 3 = 0 (2)将K1=103K2代入,并整理得: 1000(K2L3/2)2 - 1000K2L3/2 -3=0 解得:K2L3/2 = 1.003 1,K2 = (L3/2)-1 lgK2 = -lgL3/2同样K11000K2时,准确性更好。