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文檔簡介
配位化合物的應用濕法冶金:所謂濕法冶金是指用水或溶液直接將金屬元素以化合物的形式從礦石中浸取出來,然后進一步還原為金屬的過程。我們知道,貴金屬很難氧化,但有配位劑存在時,可形成配合物而溶解。所以配合物的形成,對于一些貴金屬的提取起著重要作用。案例分析:Au、Ag的提取用稀的NaCN溶液在空氣中處理已粉碎的含Au、Ag的礦石,Au、Ag便可形成配合物而轉入溶液:反應方程見下:思考:配合物的形成,對貴金屬的提取有什么意義Au、AgPt
等貴金屬的提取。7.3.1配合物的應用在冶金工業中的應用提取原理:
4Au+8NaCN+2H2O+O2--->4Na[Au(CN)2]+4NaOH4Ag+8NaCN+2H2O+O2--->4Na[Ag(CN)2]+4NaOH然后用活潑金屬(如Zn)還原,可得單質Au或Ag2[Ag(CN)2]-+Zn--->[Zn(CN)4]2-+2Ag利用王水溶解含Pt礦粉,Pt便轉化為H2[PtCl6],再將H2[PtCl6]轉化為氯鉑酸銨沉淀。將沉淀分離出來在高溫下分解便可制得海綿狀Pt貴金屬Pt的提取:提取反應:提取原理:上述提取貴金屬的過程,不同于高溫火法冶煉金屬,這是在溶液中進行的,因而稱為濕法冶金。3Pt+18HCl+4HNO3--->3H2[PtCl6]+4NO+8H2OH2[PtCl6]+2NH4Cl--->(NH4)2[PtCl6]+2HCl3(NH4)2[PtCl6]-800℃->3Pt+16HCl+2NH4Cl+2N2除Au、Ag、Pt以外,一些稀有金屬的提取,仍采用濕法進行。提取反應:許多金屬制件,常用電鍍法鍍上一層既耐腐蝕、又增加美觀的Zn、Cu、Ni、Cr、Ag等金屬。如何得到均勻、致密、光潔的鍍層呢?在電鍍時必須控制電鍍液中的上述金屬離子以很小的濃度,并使它在作為陰極的金屬制件上源源不斷地放電沉積,才能得到均勻、致密、光潔的鍍層。如何得到很小的金屬離濃度滿足電鍍呢?配合物能較好地達到此要求7.3.2配合物的應用電鍍工業中的應用思考:原理:
CN-可以與Zn、Cu、Ni、Cr、Ag金屬離子形成穩定性適度的配離子,所以電鍍工業中曾長期采用氰配合物電鍍液進行電鍍。
但是,由于含氰廢電鍍液有劇毒、容易污染環境,造成公害。近年來已逐步找到可代替氰化物作配位劑的焦磷酸鹽、檸檬酸、氨三乙酸等,并已逐步建立無毒電鍍新工藝。7.3.3配合物的應用在分析化學方面(1)離子的分離
兩種離子中若僅有一種離子能和某配位劑形成配位化合物,這種配位劑即可用于分離這兩種離子。例如:Zn2+和Al3+的分離向混合溶液中加入氨水,此時Zn2+與Al3+均能夠與氨水形成氫氧化物沉淀:Zn(OH)2↓Al(OH)3↓但繼續加入更多的氨水后,Zn(OH)2可與NH3形成[Zn(NH3)4]2+溶解而進入溶液中:Zn(OH)2+4NH3
=[Zn(NH3)4]2++2OH-Al(OH)3沉淀則不能與NH3形成配合物,從而達到了分離Zn2+與Al3+的目的。案例分析(2)離子的定性鑒定
某種配位劑能與特定的金屬離子形成具有特征顏色的配合物,則這種配位劑可用于對該離子的有效鑒定。Fe3+與KSCN形成具有血紅色的特征顏色的[Fe(SCN)n]3-n,根據這一現象可定性鑒定Fe3+。又如:利用K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀,俗稱赤血鹽)可與Fe2+和Cu2+分別形成藍色沉淀Fe4[Fe(CN)6]3(亞鐵氰化鉀,俗稱普魯士藍)和紅棕色沉淀Cu2[Fe(CN)6](亞鐵氰化銅)據此性質可以定性鑒定Fe2+和Cu2+。鑒定Cu2+配位劑還有NH3,生成深藍色的配合物[Cu(NH3)4]2+
案例分析如何對Fe3+的性質進行定性鑒定?(3)離子的掩蔽劑加入掩蔽劑,掩蔽某些干擾離子對測定離子的干擾作用,這種排除干擾作用的配位劑稱為掩蔽劑。例如我們在鑒定Co2+時,加入的鑒定劑與Co2+共存的離子也發生反應,干擾了對Co2+的鑒定,此時如何使鑒定順利進行下去?此時,我們預先在鑒定溶液中加入足量的NaF或NH4F,使Fe3+生成穩定的無色[FeF6]3-,就可以防止Fe3+對Co2+鑒定的干擾。對含有Co2+和Fe3+的混合溶液中加入KSCN檢出Co2+時,Fe3+也可與SCN-反應,形成血紅色的[Fe(NCS)]2+,干擾了對Co2+的鑒定,此時我們如何把Co2+鑒定出來?學習與思考對策與方法(4)定量測定(配位滴定分析)一些配位劑也常常用作分光光度法中的顯色劑。配位滴定法是一種十分重要的定量分析方法,它利用配位劑與金屬離子之間的配位反應來準確測定金屬離子的含量。廣泛應用于過度元素的定量分析。將在7.4節中詳細進行討論。金屬配合物在生物化學中具有廣泛而重要的應用。生物體中對各種生化反應起特殊作用的各種各樣的酶,許多都含有復雜的金屬配合物。例如:以Mg2+為中心的復雜配合物葉綠素,在進行光合作用時,將CO2、H2O合成為復雜的糖類,使太陽能轉化為化學能加以貯存供生命之需。另外:起免疫等作用的血清蛋白是Cu和Zn的配合物;植物固氮菌中的固氮酶是含Fe、Mo的配合物等等。7.3.4配合物的應用生物科學和醫學上的應用人體生長和代謝必須的維生素B12是Co的配合物;(1)生物科學上的應用
治癌藥物順式[Pt(NH3)2Cl2](又稱順鉑)具有抗癌作用,而用作治癌藥物。在醫藥
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