为什么配离子的稳定常数K稳值愈大愈有利于配离子的稳定?

如题所述

影响配离子在水溶液中稳定性的因素是多方面的,下面仅从三个方面作一简要介绍。

(一)中心离子的性质

1.电荷和半径

在水溶液中金属离子电荷和半径对静电作用力有很大的影响,金属离子的电荷越大和半径越小时,则配离子越稳定。因此,金属离子的电荷与半径的比值越大时,越有利于配离子的稳定性(表2-5)。

表2-5 金属阳离子电荷和半径对氢氧根配离子 2.金属电负性

电负性较小的金属,例如,Na、Ca、Al、Ti、Fe和镧系等,它们同N、O、F具有给体原子的配体生成最稳定的配离子。而电负性较大的金属,例如,Pt、Pd、Hg、Pb和Rh等,喜欢同N族、O族、F族具有给体原子的配体生成稳定的配离子。

(二)配体的性质

1.配体的碱性

大量事实表明,配体的碱性愈强(配体接受质子H+的能力愈强),该配体和中心离子形成的配离子愈稳定。

2.螯合效应

在组成和结构相近的情况下,螯合物比非螯合型配离子稳定,这种现象称为螯合效应。例如,下面两个配离子的稳定性常数K明显不同。

水文地球化学基础

由此可见,由于螯环的形成,

的稳定常数大于

[(en—乙二胺)的稳定常数。并且形成的螯环数目愈多,生成的螯合物愈稳定。

(三)外界的影响

1.温度

配离子的稳定常数可随温度而变化。一般说来,若水溶液中的配位反应为放热反应,温度升高,稳定常数K值下降;若为吸热反应,温度升高,稳定常数K值升高。

2.压力

压力也会影响配合物在溶液中的稳定性。实验表明,增大压力时,配离子的离解度一般是增大。例如,当压力从10132.5Pa增大到20265×104Pa时,FeCl2+配离子的稳定常数K降低20倍。在海洋深处,压力可高达1013.25—101.325Pa,因此,在研究海水中配离子的稳定性时,必须考虑压力的影响。

复习思考题

1.当某化学反应的△G°(△G°<0)值很小,能否表示该反应就一定发生?并且,△G°值的大小能否说明该反应进行的速度?

2.酸和碱有何特征?如何理解酸与碱的相对性?哪些酸和碱是两性的?

3.在水溶液中,酸和碱的强弱是相对哪种物质来说的?

4.碳酸在水中有哪几种存在形式?其存在形式与水溶液的酸碱性有何关系?为何只有在中酸性(pH<8.4)水中才会出现脱碳酸作用?

5.何谓氧化还原反应?在氧化还原反应中哪种物质是还原剂?哪种物质是氧化剂?它们在反应中的化合价都有哪些变化?

6.在质子自由能级图中,哪些是强酸?哪些是强碱?当强酸给出质子时,先由哪种碱接受?

7.什么叫水的稳定场,pE(Eh)-pH图?它们在水文地球化学中有何作用?

8.电子活度pE与酸碱度pH有哪些相似性?又有哪些差异性?pE与pE°、pE与Eh、pE°与

有何区别?

9.何谓配位化合物,其稳定性用什么表示?影响其稳定性的因素是什么?

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