在一配合物溶液中加入某种沉淀剂,它可与该配合物中的中心离子生成难溶化合物,则该沉淀剂或多或少地导致配离子的破坏。例如在[Cu(NH ) ] 配离子的溶液中加入Na S溶液,就有CuS沉淀生成,而[Cu(NH ) ] 离子则被破坏。即原先的配合平衡被破坏,而代之以沉淀平衡。用反应式表示:
[Cu(NH ) ]
Cu
+ 4NH
Cu
+ S
CuS↓
[Cu(NH ) ]
+ S
CuS↓
+ 4NH
该反应的平衡常数:
=[NH ] /[Cu(NH ) ][S ]
(因纯固体CuS的浓度为1)。将上式右边分子、分母均乘以[Cu ],则
=[NH ] [Cu ]/[Cu(NH ) ][S ][Cu ]=1/ =7.59×10
该反应的平衡常数很大,正向反应可以进行且很完全。
从 =1/ 的关系式可见沉淀反应代替配合反应的程度取决于配合物的稳定性和所生成的难溶化合物的溶解度。显然配合物越稳定,沉淀的溶解度越大,正向反应的倾向越小,反之亦然。
同样,在化学上也能用配合平衡反应来破坏沉淀平衡,用配合剂来促使沉淀的溶解。例如用浓氨水溶解氯化银沉淀,这是由于沉淀物中的金属离子与所加的配合剂形成了稳定的配合物,导致沉淀的溶解。用方程式表示:
AgCl(s)
Ag
+ Cl
Ag
+ 2NH
[Ag(NH ) ]
总的反应为: AgCl(s) + 2NH
[Ag(NH ) ]
+ Cl
反应的平衡常数
=[Ag(NH ) ]
[Cl ]/[NH ]
(固体AgCl的浓度为1)。上式分子、分母均乘以[Ag ],则
=[Ag(NH ) ]
[Cl ][Ag ]/[NH ] [Ag ]= =2.0×10
从 值来看,上述反应进行的程度不大,故欲使AgCl沉淀溶解应加浓氨水,促使反应的进行。
配合反应代替沉淀反应的趋势决定于反应的 值,因为 = ,形成的配合物越稳定,沉淀的溶解度越大,正向反应进行越完全。对于一定的沉淀物来说,形成的配合物越稳定,配合剂的溶解效应就越大。
[例7-2] 在0.1mol·L 的[Cu(NH ) ] 配离子溶液中加入Na S,使
Na S的浓度达到
1.0×10 mol·L ,有无CuS沉淀生成?已知 =2.1×10 , =6.3×10 。
解 设[Cu(NH ) ] 配离子离解所生成的[Cu ]=x,
Cu
+ 4NH
[Cu(NH ) ]
平衡时浓度 x 4x 0.1-x
=[Cu(NH ) ]/[Cu ][NH ] =(0.1-x)/x·(4x) =2.1×10
因 较大,x很小,0.1-x=0.1
则 0.1/x·(4x)4=2.1×10 x=4.51×10 mol·L
溶液中[S ]=1.0×10 mol·L ,[Cu ][S ]=4.51×10 ×1.0×10>6.3×10 ,因
[Cu ][S ]> ,所以有CuS沉淀生成。
[例7-3] 在298K时,一升6mol·L 氨水可溶解几个摩尔的AgCl?
解 已知AgCl(s) + 2NH
[Ag(NH ) ]
+ Cl
由前可知该反应的 =2.0×10 ,设一升6
mol·L 氨水可溶解x摩尔的AgCl,平衡时各成分的浓度分别为:[Ag(NH ) ] =x,[
Cl ]=x,[NH ]=6-2x
(可以认为所溶解的Ag 离子基本上均以[Ag(NH ) ] 离子形式存在),将各浓度代入平衡关系式

解方程得:x=0.0825mol·L
计算结果表明在1升6mol·L 氨水中仅有0.0825mol·L AgCl溶解,故通常要加大氨水的浓度,促使AgCl沉淀溶解。
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