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螯合物是什么? 1

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螯合物,又称为内配合物,是由配合物的中心离子和符合一定条件的配位体的两个或两个以上配位原子形成的环状结构。无论是中性分子还是带电离子,只要具有这种环状结构,都可以称为螯合物或内配合物。


中性的螯合物被称为内配盐,例如[Cu(acac)2]、[Al(acac)3]0(acac-是乙酰丙酮基)。[Cu(acac)2]的结构如下:


螯合物的环状结构中含有几个原子,就被称为几圆环。例如上述镍的螯合物是五圆环,铜的螯合物是六圆环。

根据螯合物形成的条件,含有两个或两个以上能提供孤电子对的原子的配位体被称为螯合剂,也称为多齿配位体。

螯合物的稳定性与其环状结构的大小和数量有关。一般来说,五圆环和六圆环的配合物较为稳定。多于五或六圆环的配合物通常不稳定且较少见。一个配位体与中心离子形成的五圆环的数量越多,螯合物越稳定。例如钙离子与EDTA形成的螯合物中含有五个五圆环,因此非常稳定。

与具有相同配位原子的非螯合配合物相比,金属螯合物具有特殊的稳定性。这种特殊的稳定性是由于环形结构的形成而产生的,被称为螯合效应。


例如[Ni(en)3]2+即使在高度稀释的溶液中也相当稳定。而[Ni(CH3NH2)s]2+在相同条件下会析出氢氧化镍沉淀。

需要指出的是,作为螯合物配位体的螯合剂大多数是有机化合物,但也有少数无机物,例如三聚磷酸钠与Ca2+离子可以形成螯合物,其结构如下:


由于Ca2+和Mg2+离子都能与三聚磷酸钠形成稳定的螯合物,因此常将三聚磷酸钠加入锅炉水中,以防止钙和镁形成难溶盐沉淀并结在锅炉内壁。

螯合物具有较高的稳定性,很少发生逐级解离,并且通常具有特征颜色,几乎不溶于水,但溶于有机溶剂。利用这些特点,可以进行沉淀、溶剂萃取分离、比色定量等工作。

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