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第五章 酸碱平衡

§ 5.7 配位反应与配位平衡§ 5.6 酸碱电子理论与配合物概述§ 5.5 酸碱指示剂§ 5.4 缓冲溶液§ 5.3 弱酸、弱碱的解离平衡§ 5.2 水的解离平衡和 pH 值§ 5.1 酸碱质子理论概述

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§ 5.1 酸碱质子理论概述

5.1.3 酸的相对强度和 碱的相对强度

5.1.2 酸碱质子理论的基本概念

*5.1.1 历史回顾

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　　酸：凡是能释放出质子（ H+ ）的任何含氢原子的分子或离子的物种。 （质子的给予体）　　碱：凡是能与质子（ H+ ）结合的分子或离子的物种。 （质子的接受体）

5.1.2 酸碱质子理论的基本概念

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酸 H+ + 碱 AcHHAc

2442 HPOHPOH

34

24 POHHPO

34 NHHNH

2333 NHCHHNHCH 2

523

62 O)Fe(OH)(HHO)Fe(H 422

252 O)(HFe(OH)HO)Fe(OH)(H

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例： HAc 的共轭碱是 Ac － ，

Ac －的共轭酸 HAc ，

HAc和 Ac －为一对共轭酸碱。两性物质： 既能给出质子，又能接受质子的物质。

等。

如：

HS,OH,HCO

,)OFe(OH)(H ,HSO

23

2

524

　　酸 H+ + 碱

新乡学院化学与化工学院　　① 酸碱解离反应是质子转移反应，如HF 在水溶液中的解离反应是由给出质子的半反应和接受质子的半反应组成的。

② 水是两性物质，它的自身解离反应也是质子转移反应。

碱(2)

HF(aq) H+ + F － (aq)H+ + H2O(l) H3O+(aq)

HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F －

(aq)

H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH － (aq)H+

酸(1)

酸(2)

碱 (1)

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③ 盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如 NaAc 水解：

酸 (1)碱 (2)酸 (2)碱 (1)

H+

NH4Cl 水解：

酸 (1) 碱 (2) 酸 (2) 碱 (1)

H+

Ac － +H2O OH － + HAc

+ H2O H3O+ + NH34NH

新乡学院化学与化工学院 ④ 非水溶液中的酸碱反应，也是离子酸碱的质子转移反应。例如 NH4Cl 的生成：

H+

液氨中的酸碱中和反应：

H+

Cl NH NH HCl 43

NaCl 2NH NaNH ClNH 324

(1) (2) (2) )1( 碱酸碱酸

(1) (2) (2) )1( 碱酸碱酸

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HCNHAc

酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和碱接受质子的能力的强弱。

5.1.3 酸的相对强度和碱的相对强度

1.8×10-5K a 5.8×10-10

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酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱。

OHNHCOHHAc

POHSOHHClO

2432

43424

酸性：

OHNHHCOAc

POH HSO ClO

33

4244碱性：

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§ 5.2 水的解离平衡和 pH 值

5.2.2 溶液的 pH 值

5.2.1 水的解离平衡

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5.2.1 水的解离平衡 H2O (l) + H2O(l) H3O+ (aq) + OH － (aq)

或 H2O (l) H+ (aq) + OH － (aq)

— 水的离子积常数，简称水的离子积。KW

25℃ 纯水： c(H+)= c(OH － )=1.0×10-

7mol·L-1

100℃ 纯水：=1.0×10-14KW

=5.43×10-13KW T ， KW

)OH()OH( 3

cc或 KW

)OH()OH( 3

c

cc

cKW

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)(OHlgpOH 令 c

)O(HlgpH 3

c

5.2.2 溶液的 pH 值

101.0)(OH)O(H 14

3 根据 ccKW

14lg)OH(lg)H(lg 即 cc KW

14ppOHpH KW

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§ 5.3 弱酸、弱碱的解离平衡

5.3.3 盐溶液的酸碱平衡

5.3.2 多元弱酸的解离平衡

5.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡

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1. 一元弱酸的解离平衡

初始浓度 /mol·L-1 0.10 0 0

平衡浓度 /mol·L-1 0.10－ x x x

x=1.3×10 － 3

5.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡

HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac －

(aq)

)HAc(

)Ac()OH()HAc( 3

ccc

K a

x10.0

x)HAc(

2

K a

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解离度 (a)

%100%1000

eq0

c

ccα

初始浓度已解离的浓度

c(H3O+) = c(Ac － ) = 1.3×10 － 3 mol·L-1

c(HAc)=(0.10-1.3×10 － 3)mol·L-1≈0.10mol·L-1

c(OH － ) =7.7×10 － 12 mol·L-1

89.2)O(HlgpH 3 c

%3.1%10010.0103.1 3

α醋酸的解离度

=c{(H3O+)}{c(OH － )}KW

新乡学院化学与化工学院α 与 的关系：K a

HA(aq) H+(aq) + A － (aq)

平衡浓度 c– cα cα cα初始浓度 c 　 0 0

稀释定律：在一定温度下 ( 为定值 ) ，某弱电解质的解离度随着其溶液的稀释而增大。

K a

11 10 2

1

2

a

cK 时，）（当 10

HA 4a

cK

2a HA cK ）（ c

K HA a ）（

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c0 0.200 0 0

5108.1

3 27.11)109.1lg(14pOH14pH 3109.1%95.0200.0)OH(

c

2. 一元弱碱的解离平衡：　　例：已知 25℃ 时， 0.200mol·L-1 氨水的解离度为 0.95% ，求 c(OH － ), pH 值和氨的解离常数。 )aq(OH (aq)NH O(l)H (aq)NH 423

ceq 0.200(1– 0.95%) 0.200×0.95% 0.200×0.95%

3

23

3

43

109.1200.0)109.1(

)NH(

)OH()NH()NH(

ccc

K b

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5.3.2 多元弱酸的解离平衡(aq)HCO(aq)OH O(l)H(aq)COH 33232

－第一步：

(aq)CO(aq)OH O(l)H(aq)HCO 23323－－第二步：

7

32

3332a1 102.4

)COH(

)HCO()OH()COH(

c

ccK

－

11

3

233

32a2 107.4)HCO(

)CO()OH()COH(

－

－

c

ccK

做近似处理。

解离平衡的计算可按一元弱酸的

反应，主要来自于第一步解离溶液中的

)OH(

OH 10

3

33

a2

a1

c

KK

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例题：计算 0.010 mol·L-1 H2CO3 溶液中的 H3O+,

H2CO3, 　 　，　 和 OH －的浓度以及溶液的 pH 值。－23CO－

3HCO

5106.5010.0 0.010 －－ xx15

33 Lmol105.6)HCO()OH( －－－ cc1

32 Lmol010.0)COH( －c

x

x

c

cc

－

－

0.010)COH(

)HCO()OH( 2

32

33

732a1 102.4)COH( K

0.010 )Lmol/(1 xxx－平衡浓度

(aq)HCO(aq)OH O(l)H(aq)COH －33232 解：

新乡学院化学与化工学院：根据第二步解离计算 －)CO( 2

3c

10 .56 10 .56 )Lmol/(

(aq)CO (aq)OH O(l)H(aq)HCO 551

eq

23323

yyyc

－－

－－

－

y

yy

c

cc

5

5

3

233

105.6

)105.6(

)}HCO({

)}CO()}{OH({－

－

1132a2 107.4)COH( K

11a2

55 107.4 , 106.5106.5 Kyy

1111a2

23 Lmol107.4Lmol )CO( Kc －

新乡学院化学与化工学院的解离平衡：来自 OHOH 2

(aq)OH (aq)OH O(l)HO(l)H 322

19.4)OH(lgpH 3 c

101 Lmol105.1)OH( c

01101.5 z

415 101.0106.5 z

55 106.5106.5 zy

1453 101.0)106.5()}(OH)}{O(H{ zzycc

zzyc 106.5 )L/(mol 51eq

新乡学院化学与化工学院结论：

　 ③ 对于二元弱酸，若 c( 弱酸 ) 一定时，c( 酸根离子 ) 与 c2(H3O+) 成反比。　　

　　① 多元弱酸的解离是分步进行的，一般 。溶液中的 H+ 主要来自于弱酸的第一步解离，计算 c(H+) 或 pH 时可只考虑第一步解离。

321 KKK

　 ② 对于二元弱酸 ，当 　时，c( 酸根离子 ) ≈ 　，而与弱酸的初始浓度无关。　　　

2K21 KK

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※ )CO(2)OH( 233

cc

a2a1

2

22

3

)AH(

)A()OH( KK

c

ccK

2

3

2a2a12

)OH(

)AH()A(

c

cKKc

(aq)A(aq)O2H O(l)H2A(aq)H 2322

(aq)A(aq)OH O(l)H(aq)HA 232

(aq)HA(aq)OH O(l)HA(aq)H 322

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1. 强酸弱碱盐（离子酸）

(1) + (2) = (3) 则

5.3.3 盐溶液的酸碱平衡

(aq)Cl (aq)NH Cl(s)NH 4O(l)H

42

(1) (aq)OH (aq)OH (l) OH (l) OH w322 K

)(NH

)OH(

)OH(

)}NH({

)}NH()}{OH({ )(NH

3b

w

4

334a K

K

c

c

c

ccK

a3324 (3) (aq)OH)aq(NH O(l)H (aq)NH K

1 (2) O(l)H)aq(NH (aq)OH (aq)NH

b234 K

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%100

%100

0

eq0

c

cc盐的初始浓度

的浓度水解平衡时盐水解部分水解度

类的水解度。的解离度就是所谓的盐4NH

两边分别取负对数

wba

b

wa KKK

K

KK 即：：通式

wba ppp KKK

14pp , C25 ba0 KK

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2. 弱酸强碱盐（离子碱） NaAc , NaCN…… 一元弱酸强碱盐的水溶液成碱性，因为弱酸阴离子在水中发生水解反应。如在 NaAc 水溶液中：

(aq)OHHAc(aq) O(l)H(aq)Ac 2

)HAc()Ac(

)OH()HAc()Ac(

a

wb K

K

c

ccK

的水解常数。的解离常数，也就是是质子碱 AcAc)Ac(bK

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如 Na3PO4 的水解： )aq(OH)aq(HPO O(l)H)aq(PO 2

4234

)aq(OH)aq(POH )l(OH)aq(HPO 42224

213

14

a,3

wb,1 102.2

105.4

100.1

K

KK

78

14

a,2

wb,2 106.1

102.6

100.1

K

KK

多元弱酸强碱盐也呈碱性，它们在水中解离产生的阴离子都是多元离子碱，它们的水解都是分步进行的。

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123

14

a,1

wb,3 105.1

107.6

100.1

K

KK

)aq(OH)aq(POH )l(OH)aq(POH 43242

a,3a,2a,143 POH KKK 对于

b,3b,2b,134 PO KKK 对于

新乡学院化学与化工学院例题：计算 0.10mol·L-1Na3PO4 溶液的 pH 值。

ceq/ (mol·L-1 ) 0.10 – x x x

解： )aq(OH)aq(HPO )l( OH)aq(PO 242

34

57.12)037.0lg(14pOH14pH

1Lmol037.0)OH( 037.0 cx 即0102.2022.0 32 xx

213

14

102.2105.4

100.1

)POH()PO(

10.0 43a,3

w341,b

2

K

KK

x

x

新乡学院化学与化工学院3. 酸式盐

解离大于水解， NaH2PO4 溶液显弱酸性；相反 ,Na2HPO4 溶液解离小于水解 , 显弱碱性。 思考：其相关常数等于多少？

(aq)OH (aq)HPO O(l)H (aq)POH 324242

(aq)OH (aq)POH (l) OH (aq)POH 43242

843a,2 102.6)POH( K

123

14

43a,1

w34b,3 105.1

107.6

100.1

)POH()(PO

K

KK

新乡学院化学与化工学院*4. 弱酸弱碱盐

AcNHAcNH 44

HAcOHNH OHAcNH 2324

523b

10a4ba

108.1 O)H(NH

108.5 (HCN) CNNH

K

KKK 碱性

523b

5a4ba

108.1 O)H(NH

108.1(HAc) AcNH

K

KKK 中性

523b

4a4ba

108.1 O)H(NH

109.6 (HF) FNH

K

KKK 酸性

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5. 影响盐类水解的因素① 盐的浓度： c 盐↓ , 水解度增大。

•有些盐类，如 Al2S3,(NH4)2S 可以完全水解。

③ 溶液的酸碱度：加酸可以引起盐类水解平衡的移动，例如加酸能抑制下述水解产物的生成。

rHm¡÷② 温度：水解反应为吸热反应， ＞ 0 ，T↑, K ↑ ，水解度增大。

2HClSbOCl(s) OHSbCl

2HNO(s)BiONO OH)Bi(NO

HCl)Sn(OH)Cl(s OHSnCl

23

33233

22

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§ 5.4 缓冲溶液

* 5.4.4 缓冲范围和缓冲能力

5.4.3 缓冲溶液 pH 值的计算

5.4.2 缓冲溶液

5.4.1 同离子效应

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　　同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与其含有相同离子的易溶强电解质而使弱电解质的解离度降低的现象。

HAc(aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + Ac–(aq)

5.4.1 同离子效应

Ac–(aq) 4NHNH4Ac(aq) (aq) +

平衡移动方向

新乡学院化学与化工学院　　例：在 0.10 mol·L-1 的 HAc 溶液中，加入 NH4Ac (s) ，使 NH4Ac 的浓度为 0.10 mol·L-1 ，计算该溶液的 pH 值和 HAc 的解离度。

5108.110.0

)10.0( x

xx

x = 1.8×10-5 c(H+) = 1.8×10-5 mol·L-1

0.10 ± x ≈ 0.10

0.10 mol·L-1 HAc 溶液： pH = 2.89， α = 1.3%

　　解： HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac －(aq)

ceq / (mol·L-1) 0.10 – x x 0.10 + x

c0/ (mol·L-1) 0.10 0 0.10

pH = 4.74， α = 0.018%

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50mLHAc—NaAc [c(HAc)=c(NaAc)=0.10mol·L-1] pH = 4.74

缓冲溶液：具有能保持本身 pH 值相对稳定性能的溶液 ( 也就是不因加入少量强酸或强碱而显著改变 pH 值的溶液 ) 。

加入 1滴(0.05ml) 1mol·L-1 HCl

加入 1滴(0.05ml) 1mol·L-1 NaOH

实验：

50ml 纯水 pH = 7 pH = 3 pH = 11

pH = 4.73 pH = 4.75

5.4.2 缓冲溶液

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缓冲作用原理

加入少量强碱：的比值。的大小取决于 )A(/)HA()OH( 3

ccc

较大量少量较大量

(aq)A (aq)OH O(l)H HA(aq) 32

)A(

)HA()HA()OH( a

3

c

cKc

加入而有明显变化。的不因较大，因为 OH)OH( )A( , )HA( 3ccc

O(l)H(aq)A HA(aq) (aq)OH 2

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　　溶液中大量的 A– 与外加的少量的 H3O+

结合成 HA ，当达到新平衡时， c(HA) 略有增加， c(A–) 略有减少， 变化不大，因此溶液的 c(H3O+)或 pH 值基本不变。

)A()HA(

cc

加入少量强酸：

　　 溶液中较大量的 HA 与外加的少量的 OH

－生成 A–和 H2O ，当达到新平衡时 ,c(A–) 略

有增加 , c(HA) 略有减少，　　　变化不大，因此溶液的 c(H3O+)或 pH 值基本不变。

)A()HA(

cc

O(l)H HA(aq) (aq)A (aq)OH 23

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⒈ 弱酸—弱酸盐：

•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度c0(HA) ,c0(A － ) 代替 c(HA) ,c(A － ) 。

5.4.3 缓冲溶液 pH 值的计算

两边取负对数，则

(aq)A (aq)OH O(l)H HA(aq) 32

)}A({

)HA()HA()OH( a

3

c

cKc

)A(

)HA(lg)HA(ppH a

c

cK 平衡浓度

例 HAc－ NaAc， H2CO3—NaHCO3

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4243 PONaH POH 2 ：例

7a13 32 104.2 NaHCO COH 1 K：例

)HCO(

)CO(Hlg ppH

3

32a1

c

cK

xcxxcc

AHA 1

eq L/mol

(aq) POH(aq)OH O(l)H(aq)POH 423243

3a1

HA

A 107.6

)(

Kxc

xcx

)A()HA( pH

a1

代之。浓度，不能用初始浓度应是平衡，值公式中的此时，缓冲溶液

二次方程，不能忽略，必须解一元较大，因为cc

xK

新乡学院化学与化工学院2. 弱碱 — 弱碱盐 NH3 · H2O — NH4Cl

(aq)OH(aq)BH O(l)HB(aq) 2

)}B({

)}OH()}{BH({)B(b c

ccK

)}BH({

)B()B( )OH( b

c

cKc

)BH(

)B(lg)B(ppOH b

c

cK

)B(

)BH(lg)BH(p

)BH(

)B(lg)B(p14pH ab c

cK

c

cK

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3. 由多元弱酸酸式盐 组成的缓冲溶液

① 溶液为酸性或中性

8a2 102.6 K

)HPO(

)PO(Hlg ppH

24

42a2

c

cK

)aq(OH)aq(HPO )l( OH)aq(POH 324242

值需精确计算？思考：为什么此系统的 pH

例 2 ： 2a2

24

4 100.1 SO HSO K

HPO POH 2442 例 1 ：

如 NaHCO3—Na2CO3 , NaH2PO4—Na2HPO4

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② 溶液为碱性

应按水解平衡精确计算。

PO HPO 34

24

例 1 ：

)aq(OH)aq(HPO )l( OH)aq(PO 242

34

022.0 )PO(H

)(PO

43a3

w34b1

K

KK

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(aq)CO (aq)OH (l) OH(aq)HCO 23323

(aq)OH(aq)HCO O(l)H(aq)CO 3223

13a2 102.4 K

4

a2

wb1 101.2

K

KK

)HCO(

)(COlg p14pH

3

23

b1

c

cK

)HCO(

)(COlg)

lg(14

3

23

a2

w

c

c

K

K

)HCO(

)(COlg p

3

23

a2

c

cK

例 2 ：

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结论：

时，缓冲能力大接近或 1 )BH(

)(B

)(A)HA(

c

ccc

③ 缓冲能力与缓冲溶液中各组分的浓度有关， c(HA) ， c(B) 及 c(A － )或 c(BH+) 较 大时 , 缓冲能力强。

② 缓冲溶液的缓冲能力是有限的；

p aK p14 bK① 缓冲溶液的 pH 值主要是由 或

有关；或还与 )BH(

)B(

)A()HA(

c

ccc决定的，

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例题： 求 300mL 0.50mol·L-1 H3PO4 和 500mL 0. 50mol·L-1 NaOH 的混合溶液的 pH值。

molNaOH25.0

POmolH15.0 43 反应

继续反应

缓冲溶液得到 HPO POH 2442 —

解：先反应再计算

42

42

PO0.05molNaH

HPO0.10molNa

余下生成

H0.10molNaO 余下42PO0.15molNaH 生成

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7.51 30.021.7 100.0

0500.0lg102.6lg 8

1-24 Lmol

800.0

100.0)HPO( c

Lmol800.0

0500.0)POH( 1-

42 c

(aq)OH(aq)HPO O(l)H(aq) POH 324242

8

a2 102.6 K

)HPO(

)PO(Hlg ppH

24

42a2

c

cK

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　　例题：若在 50.00ml 0.150mol·L-1 NH3

(aq) 和 0.200 mol·L-1 NH4Cl 组成的缓冲溶液中，加入 0.100ml 1.00 mol·L-1的 HCl ，求加入 HCl 前后溶液的 pH 值各为多少？解：加入 HCl 前：

4. 缓冲溶液的缓冲性能的计算

14.9)12.0(26.9 200.0

150.0lg)108.1lg(14 5

)BH(

)(Blg p14pH b

c

cK

新乡学院化学与化工学院加入 HCl 后：

11 Lmol0020.0Lmol10.50

100.000.1)HCl( c

加 HCl 前浓度 /(mol·L-

1)

0.150-0.0020-x 0.200+0.0020+x x

0.150 0.200

加 HCl 后初始浓度 /(mol·L-1)

0.150-0.0020 0.200+0.0020

平衡浓度 /(mol·L-1)

5108.10.148

)202.0(

x

xx4 NH NH3(aq) + H2O (l) (aq) +OH － (aq)

9.11pH 4.89pOH

155 Lmol101.3)OH( 101.3 cx

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* 5.4.4 缓冲范围和缓冲能力

① 所选择的缓冲溶液，除了参与和 H+ 或 OH– 有关的反应以外，不能与反应系统中的其它物质发生副反应；

缓冲溶液的选择和配制原则：

② 或 尽可能接近所需溶液的 pH 值；

p14 p ba KK

新乡学院化学与化工学院欲配制的缓冲溶液的 pH 值

应选择的缓冲组分

③ 若 或 与所需 pH 不相等，依所需 pH 调整 。或

)BH()B(

)A()HA(

cc

cc

p14 p ba KK

35.12p PO Na- HPONa 12pH a34342 K

33.10p CO Na- NaHCO 10pH a2323 K

26.9p14 Cl NH- O H NH 9pH b423 K

21.7p HPO Na -PO NaH 7pH a24242 K

74.4p NaAc - HAc 5pH a K

新乡学院化学与化工学院 例题：今有 2.0L0.10mol·L-1 的 Na3PO4 溶液和 2.0L 0.10mol·L-1的 NaH2PO4 溶液，仅用这两种溶液（不可再加水）来配制 pH=12.50 的缓冲溶液，能配制多少升这种缓冲溶液？解：缓冲组分应为 Na2HPO4 — Na3PO4

反应前 n/mol 2×0.10 0.10x 0

, 小于所需 pH 值，说明 应过量，则 2.0L Na3PO4 应全部用上，设需 0.10mol·L-1 NaH2PO4 xL 。

35.12)POH(p 43a3 K 34PO

(aq)2HPO (aq)POH(aq)PO 2442

34

反应后 n/mol 0.20– 0.10x 0 0.20x

新乡学院化学与化工学院15.1 Lmol032.0100.1)OH( 1.5pOH c

平衡浓度 /(mol·L-

1)

0.032 032.00.2

20.0 032.0

0.2

10.00.20

x

x

x

x

初始浓度 /(mol·L-1)

0 0.2

20.0

2.0

10.00.20

x

x

x

x

(aq)OH (aq)HPO (l) OH (aq)PO 2 42

34

022.0)POH(032.0

0.2

10.020.0

032.0032.00.2

20.0

43a3

wb1

K

K

x

xx

x

K

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　　例：欲用等体积的 NaH2PO4 溶液和 Na2HPO4 溶液配制 1.00LpH=7.20 的缓冲溶液，当将 50.00mL 的该缓冲溶液与 5.00mL

0.10mol·L-1 HCl 混合后，其 pH 值变为 6.80 ，问 ⑴ 缓冲溶液中 NaH2PO4 和 Na2HPO4 的浓度是多大？⑵如果该缓冲溶液是由 0.500mol·L-1

H3PO4和 1.0mol·L-1 NaOH 配制，应分别取多少毫升？

解得 x = 0.12 能配制 2.12L 缓冲溶液(2L Na3PO4 + 0.12L NaH2PO4) 。

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解：⑴

)HPO(

)POH(lgppH

24

42a

c

cK

02442 )HPO()POH( ccc

)HPO(

)POH(lg20.720.7

24

42

c

c

)HPO(

)POH(lg103.6lg20.7

24

428

c

c

NaClPONaHHPONa HCl 4242

0.5050 50.050 0 mmol/ 00 ccn反应后00 50 50 0.105.0 mmol/ ccn 反应前

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50.050

50.050lg20.780.6

0

0

c

c

mL8.92500.0

20232.01000)POH( 43

V

mL6.690.1

30232.01000)NaOH(

V

10 Lmol0232.0 c解得：

40.050.050

50.050lg

0

0

c

c

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变色范围 酸色 中间色 碱色

甲基橙 3.1 ~ 4.4 红 橙 黄

酚 酞 8.0 ~ 10.0 无色 粉红 红

石 蕊 3.0 ~ 8.0 红 紫 蓝

§ 5.5 酸碱指示剂

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§ 5.6 酸碱电子理论与配合物概述

5.6.2 配合物的组成和命名

5.6.1 酸碱电子理论

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　　 lewis 酸：凡是可以接受电子对的分子、

离子或原子，如 Fe3+ , Fe, Ag+, BF3 等。　　 lewis 碱：凡是给出电子对的离子或分子，

如 :X － , :NH3, :CO, H2O: 等。

　　 lewis 酸与 lewis 碱之间 以配位键结合生成

酸碱加合物。

5.6.1 酸碱电子理论

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ClH

H

N

H

H NH HCl 3

••

••

F

F

B

F

F BF3 + 　 F －

••

2

3

3

3

3 NH

NH

Cu

NH

NH

Cu2+ + 4 NH3

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1. 配合物的组成 配合物是 Lewis 酸碱的加合物，例如，[Ag(NH3)2]+是 Lewis酸 Ag+和 NH3 的加合物。

5.6.2 配合物的组成和命名

形成体与一定数目的配位体以配位键按一定的空间构型结合形成的离子或分子叫做配合物。

Lewis 酸称为形成体 ( 中心离子 ) ；Lewis 碱称为配位体。

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　 形成体通常是金属离子和原子，也有少数是非金属元素，例如：Cu2+， Ag+， Fe3+， Fe， Ni， BⅢ， PⅤ…… 配位体通常是非金属的阴离子或分子，例如： F －， Cl －， Br －， I －， OH －， CN－， H2O， NH3， CO……

配位原子：与形成体成键的原子。 单基配位体：配位体中只有一个配位原子。 多基配位体：具有两个或多个配位原子的 配位体。例如：乙二胺（ en ） 2

2

2

2 HNCHCHNH

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乙二胺四乙酸根 EDTA（ Y4

－）

乙二酸根（草酸根） 242OC O O

C C

O O

2–

• • • •

OCO

CH CH

OCO

N

CH

CH

N

OCO

CH CH

OCO

22

22

22

4–

• •

• •

• •

• •• •

• •

新乡学院化学与化工学院 配位数：配位原子数 单基配体：形成体的配位数等于配位体的数目； 多基配体：形成体的配位数等于配位体的数目与基数的乘积。

Cu(en) 22

Cu2+ 的配位数等于 4 。

例如：

CHNH NHCH

Cu

CHNH NHCH

2

22

2

2

22

22+

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[Ca(EDTA)]2 －或 CaY2

－

Ca2+ 的配位数为 6 ，配位原子分别是 4

个 O， 2个 N 。

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从溶液中析出配合物时，配离子常与带有相反电荷的其他离子结合成盐，这类盐称为配盐。配盐的组成可以划分为内层和外层。配离子属于内层，配离子以外的其他离子属于外层。外层离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。

形成体

配位原

子 配体

配位数

K3[ Fe ( C N ) 6 ]

外层 内层

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2. 配合物的化学式和命名

配酸： ××× 酸

配碱：氢氧化 ×××

配盐：先阴离子后阳离子，简单酸根加“化”字，复杂酸根加“酸”字。

新乡学院化学与化工学院　　配合物的命名原则：

　　②配体名称列在中心元素之前，配体数目用倍数词头二、三、四等数字表示（配体数为 一时省略），不同配体名称之间以“•”分开，在最后一个配体名称之后缀以“合”字。形成体的氧化值用带括号的罗马数字表示 (氧化值为 0 时省略 ) 。配体数 配体名称 合 形成体名称（氧化态值）以二、三、四表示

不同配体“•”分开

以罗马数字Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ表示

新乡学院化学与化工学院　　配体次序： 先离子后分子，例如： K[PtCl3NH3] ：三氯•氨合铂 ( )Ⅱ 酸钾； 同是离子或同是分子，按配位原子元素符号的英文字母顺序排列，例如： [Co(NH3)5H2O]Cl3 ：氯化五氨•水合钴 ( )Ⅲ ； 配位原子相同，少原子在先；配位原子相同，且配体中含原子数目又相同，按非配位原子的元素符号英文字母顺序排列，例如：[PtNH2NO2(NH3)2] ：氨基•硝基•二氨合铂 ( )Ⅱ ； 先无机后有机，例如： K[PtCl3(C2H4)] ：三氯•乙烯合铂 ( )Ⅱ 酸钾。

新乡学院化学与化工学院 443 SO)Cu(NH 硫酸四氨合铜 ( )Ⅱ

2Ca(EDTA)

3332 )(NH)Co(NO

5Fe(CO)

3253 ClO)(H)Co(NH

332 NOO)Zn(OH)(H

)(NHPtClK 35

243 (OH))Cu(NH

62 PtClH

63 Fe(NCS)K

乙二胺四乙酸根合钙 ( )Ⅱ

三硝基•三氨合钴 ( )Ⅲ

五羰 (基 ) 合铁(三 )氯化五氨•水合钴 ( )Ⅲ

硝酸羟基•三水合锌 ( )Ⅱ

五氯•氨合铂 ( )Ⅳ 酸钾氢氧化四氨合铜 ( )Ⅱ

六氯合铂 ( )Ⅳ 酸六异硫氰根合铁 ( )Ⅲ 酸钾

新乡学院化学与化工学院3. 分类

　　简单配合物：一个中心离子，每个配体均为单基配体。　　螯合物：一个中心离子与多基配体成键形成环状结构的配合物。如 [Cu(en)2]2+ ， CaY2 －。 多核配合物：含两个或两个以上的中心离子。如 [(H2O)4Fe(OH)2Fe(H2O)4]4+ 。羰合物： CO 为配体。如 Fe(CO)5， Ni(CO)4 。

烯烃配合物：配体是不饱和烃。如： [PdCl3(C2H4)] －。 多酸型配合物：配体是多酸根。如：(NH4)3[P(Mo3O10)]6H2O 。

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§ 5.7 配位反应与配位平衡

5.7.1 配离子的解离常数 和稳定常数

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配合物的解离反应是分步进行的，每步均有其解离常数。例如：　

总解离常数 (不稳定常数 )：

总解离反应：

5.7.1 配离子的解离常数和稳定常数

(aq)NH(aq))][Ag(NH (aq)])[Ag(NH d13323 K

(aq)NH(aq)Ag (aq))][Ag(NH d233 K

(aq)NH2(aq)Ag (aq)])[Ag(NH d323 K

)})Ag(NH ({

)}(NH)}{(Ag{

23

23

d2d1d

c

ccKKK

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配合物的生成反应是配合物解离反应的逆反应。

总生成常数 (稳定常数或累积稳定常数 )：

总生成反应：

(aq))][Ag(NH (aq)NH(aq)Ag 33

(aq)])[Ag(NH (aq)NH(aq))][Ag(NH 2333

(aq)])[Ag(NH (aq)NH2(aq)Ag 233

f1K

f2K

fK

)}(NH)}{(Ag{

)})Ag(NH ({2

3

23f2f1f

cc

cKKK

1

df

KK f 越大，配合物越稳定。K

1

d2f1

KK 1

d1f2

KK

新乡学院化学与化工学院例题： 室温下， 0.010mol的 AgNO3 (s) 溶于 1.0L 0.030mol·L-1的 NH3·H2O中 (设体积不变 ) ，计算该溶液中游离的 Ag+、 NH3 和 的浓度。

)Ag(NH 23

0.01020.010 )L /(mol1 xxx

平衡浓度

2 )L /(mol1 xxx

变化浓度

0.010020.00.030 0)L /(mol1

开始浓度

　　解：　　　　　　　　　　　　很大，且c(NH3) 大，预计生成 的反应完全，生成了 0.010mol·L － 1 。 很小，可略而不计。

723f 101.67))(Ag(NH K

)Ag(NH 23

)Ag(NH 23 ))Ag(NH( 3

c

(aq))Ag(NH (aq)2NH (aq)Ag 233

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1233 Lmol010.0))(Ag(NH)NH(

cc

16 Lmol100.6)Ag( c

672 100.6 101.67

0100

0100 x.x

.

010.02010.0 010.00.010 ≈≈ xx

7f2 101.67

)2010.0(

0.010

Kxx

x