配合物的生成与性质

实训目的

（1）了解配合平衡与氧化还原反应、沉淀反应及溶液酸碱性的关系。

（2）掌握配合物与复盐、配离子与简单离子的区别及配离子的稳定性。

（3）学会配合物的制备。

（4）练习离心分离的操作。

预习要求

（1）熟悉本次实训所需仪器设备和药品试剂。

（2）阅读实训有关原理和实训内容，以便在实训中有的放矢。

参考学时

2学时。

实训原理

配合物是由金属原子或阳离子和一定数目的中性分子或阴离子按一定的空间构型以配位键结合而形成的化合物，可由简单的化合物中加入配合剂反应生成。配合物一般分为内界和外界两部分，内界即配离子，由中心原子和配体组成，其余部分为外界。

配合物在水溶液中一般解离成配离子和外界离子，而配离子在溶液中较稳定，不易解离。配合物与复盐的根本区别在于复盐在水溶液中能完全解离成简单的离子。

配离子在水溶液中的稳定性是相对的，能微弱地解离成简单离子和配体，与配离子的形成存在着平衡，例如：

因而，配离子在溶液中的稳定性，除与其基本性质有关外，还与外界条件有关。如：溶液的酸碱性的改变，沉淀剂及氧化剂、还原剂等的加入都会使配位平衡发生移动。

仪器及试剂

仪器：试管、试管夹、离心试管、离心机、烧杯、表面皿、药匙、滴管、酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈、红色石蕊试纸。

试剂：3mol·L-1H2SO4，6mol·L-1NaOH，6mol·L-1NH3·H2O，0．1mol·L-1下列溶液：NaOH、NaCl、CuSO4、KBr、KI、FeCl3、KSCN、K3［Fe（CN）6］、NH4Fe（SO4）2、BaCl2、Na2S2O3、NH4F和CCl4。

实训内容

1．配离子的生成和配离子的稳定性

（1）取两支试管，分别加入0．1mol·L-1CuSO4溶液1mL，向第一支试管中加入0．1 mol·L-1BaCl2溶液4滴，在第二支试管中加入0．1mol·L-1NaOH溶液4滴，观察现象。写出反应方程式。

（2）配离子的生成和配离子的稳定性。另取一支试管，加入0．1mol·L-1CuSO4溶液3mL，然后逐滴加入6mol·L-1NH3·H2O溶液，边滴边振荡，待生成的沉淀完全溶解后再加入过量NH3·H2O溶液2滴，观察现象。写出反应方程式。再另取两支试管，分别加上述溶液1mL（多余的溶液留后面实验使用），然后在第一支试管中加入0．1mol·L-1BaCl2溶液4滴，在第二支试管中加入0．1mol·L-1NaOH溶液4滴，观察现象。并加以解释。

2．配合物与复盐的区别

（1）复盐NH4Fe（SO4）2中离子的鉴别。

①SO2-4和Fe3＋的鉴别。取两支试管，在第一支试管中加入0．1mol·L-1NH4Fe（SO4）2溶液4滴，再加入0．1mol·L-1BaCl2溶液2滴；在第三支试管中加入0．1 mol·L-1NH4Fe（SO4）2溶液4滴，再加入0．1mol·L-1KSCN溶液2滴；观察现象，并加以解释。

②NH4＋的鉴别。在一块较大的表面皿中加入0．1mol·L-1NH4Fe（SO4）2溶液5滴，再加入6mol·L-1NaOH溶液4滴，混合均匀。再另取一块洁净的表面皿，在其中心粘贴一条湿润的红色石蕊试纸，将其盖在大表面皿上做成气室，把气室放在水浴上微热2～3min，观察现象，解释原因。

（2）配合物［Cu（NH3）4］SO4中离子的鉴别。

SO2-4和Cu2＋的鉴别。取试管两支，分别加入已制备的深蓝色［Cu（NH3）4］SO4溶液1mL，然后向第一支试管中加入0．1mol·L-1BaCl2溶液5滴，第二支试管中加入0．1 mol·L-1NaOH溶液5滴，观察现象，并加以解释。

根据以上两组实验的现象，分析并总结配合物与复盐的区别。

（3）配离子和简单离子的区别。

取试管一支，加入0．1mol·L-1FeCl3溶液5滴，再滴加0．1mol·L-1KSCN溶液2滴，观察现象，写出反应方程式。

用0．1mol·L-1K3［Fe（CN）6］溶液代替上述FeCl3溶液进行相同的实验，观察现象，解释原因。

3．配位平衡及其移动

（1）配位平衡与沉淀反应。

取离心试管一支，加入0．1mol·L-1AgNO3溶液10滴和0．1mol·L-1NaCl溶液10滴，离心分离后弃去上层清液，然后逐滴加入6mol·L-1NH3·H2O溶液，边加边振荡，至沉淀刚好完全溶解为止。

向上述溶液中滴加0．1mol·L-1NaCl溶液2滴，观察有无白色沉淀生成，然后再滴加0．1mol·L-1KBr溶液2滴，观察有无沉淀生成及沉淀的颜色。继续滴加0．1mol·L-1KBr溶液，至不再有沉淀产生为止。离心分离沉淀，弃去上层清液，在沉淀中滴加0．1 mol·L-1Na2S2O3溶液直到沉淀刚好完全溶解为止。

再向上述溶液中滴加0．1mol·L-1KBr溶液2滴，观察有无淡黄色AgBr沉淀生成，然后再滴加0．1mol·L-1KI溶液，观察是否有黄色AgI沉淀生成。

根据沉淀物的溶度积常数和配合物的稳定常数对上述一系列现象进行解释，写出每一步反应的离子方程式。

（2）配位平衡与氧化还原反应。

取试管两支，分别加入0．1mol·L-1FeCl3溶液4滴，然后向第一支试管中逐滴加入0．1mol·L-1NH4F溶液，边加边振荡，至溶液的黄色完全褪去，再过量几滴，第二支试管不加。然后再向上述两支试管中分别加入0．1mol·L-1KI溶液4滴和CCl4溶液4滴，充分振荡，观察两支试管中CCl4层的颜色。解释反应的现象，写出反应方程式。

（3）配位平衡与溶液的酸碱性。

在试管中加入0．1mol·L-1CuSO4溶液10滴，再逐滴加入6mol·L-1NH3·H2O溶液，边加边振荡，直到生成的沉淀刚好完全溶解为止。然后再逐滴加入3mol·L-1H2SO4溶液，观察溶液颜色的变化，解释原因，写出相关反应方程式。

注意事项

（1）离心分离沉淀时，要等重离心管后再合上离心机盖板。

（2）NH4＋的鉴别应注意，在制作气室时，粘贴在表面皿上面湿润的红色石蕊试纸一定不能接触气室内的溶液。

实训思考

（1）配离子是怎样形成的？如何用实验方法证明它与简单离子的区别？

（2）为什么Na2S溶液不能使K4［Fe（CN）6］溶液产生沉淀，却能使［Cu（NH3）4］SO4溶液产生沉淀？

（3）在FeCl3溶液中加入KSCN溶液后再加入EDTA溶液，会有何现象发生？为什么？