首页 >
水合
✍ dations ◷ 2025-04-26 13:24:42 #水合
水配合物是指水作为配体和金属以配位键的方式结合,形成的配位化合物。许多金属盐(如硝酸盐、硫酸盐、高氯酸盐等)的溶液中,水合离子是金属离子存在的主要形式。水合离子具有z+的通式,但通常会简写为Mz+。在这类配合物中,水分子可以作为唯一的配体,但很多情况也会同时存在其它配体。许多水配合物都是八面体构型的,它们具有通式2+或3+,一些例子列入下表。少部分水配合物的配位数小于6。Pd(II)和Pt(II)形成的是平面四边形的2+配离子。三价镧系金属的水配合物可以是八或者九配位的,这源于中心金属的大体积。大约有三分之一的过渡金属(Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Tc、Re、Os和Au)的水合离子很少或几乎没有报道。四价及以上的水合离子的酸性会非常强,故无法在水溶液中存在而转化为含氧酸根或酰基阳离子,例如4+是未知的,但是3+却有着多方面的表征;又如Zr(IV)的水合离子水解,按其化学计量比生成8+和对应数目的氢离子(参见氧氯化锆)而显酸性;5+是未知的,而它的共轭碱+是高度稳定的。一价离子如Cu(I)和Rh(I)很难从水中分离出水配合物,但Ag(I)可以形成四面体的+,一种罕见的四面体水配合物。一些水合离子含有金属-金属键,如4+和4+。*注:Fe3+水解后显黄色,浅紫色仅在晶体或强酸抑制水解且无干扰配体的溶液中可见。很多金属盐在固态或者溶液中都是水配合物,各种配位数的盐均是已知的。一些盐类结晶的时候会发生水合作用,在形成的水合物的结晶水中,一部分水不是配位水,而是通过非共价作用结合的,来稳定配合物的结构。水配合物有三种基本的反应:配体交换、电荷转移以及O-H键的酸碱反应。配体交换即配合物的水配体(配位数)和溶液中的水的交换,在下例中,溶液中的水用H2O*表示:如果没有同位素标记,反应级数降级,即自由能变化为零。不同离子的交换速率不同。影响交换速率的主要因素多种,如电荷,电荷多的离子交换速率慢于电荷少的离子,如+的交换速率比3+快109倍;电子构型也会影响交换速率,如3+和3+也有109倍的差距。水交换是游离-取代的过程,其速率常数表明其交换反应属于一级反应。该反应通常适用于二价和三价金属离子的相互转换,其仅涉及交换一个电子,该过程称为自交换,即表面上平衡反应中电子仅和自己交换。平衡反应的标准电极电位如下:这表明随着原子序数增加,较低氧化态的稳定性增加。锰的电对的值非常大,这是因为八面体Mn(II)的晶体场稳定化能(CFSE)为0,而Mn(III)的CFSE却有3。如果用星号(*)标记出金属离子,那么这个自交换过程可以写为:电荷转移(交换)的速率有大有小,这归因于不同的重组能量:当+2价的离子和+3价的离子在结构上差异很大时,速率通常很慢。电荷转移通过球外电荷转移(英语:outer sphere electron transfer)来完成。大多数重组能量和eg的变化有关,这对八面体配合物尤其适用。水配体和质子结合,会使金属的水配合物溶液显酸性。在稀溶液中,Cr(III)的水合离子的pKa约为4.3:因此,这个水合离子是弱酸,酸性和醋酸(pKa约为4.8)相当。Cr(III)是三价离子的典型例子。电子构型在对离子酸性的影响上有所表现,如Rh(III)比Ru(III)的电负性更小,但3+(pKa = 2.7)的酸性却强于3+(pKa =4)。这和(t2g)5Ru(III)中心稳定的π-供体羟基化合物有关。在更浓的溶液中,一些羟合的金属离子会发生缩合,即羟桥化作用(英语:olation),缩合会产生多聚物种。很多矿物就会经过这一羟桥化作用形成多聚物种。二价金属的水合离子的酸性比三价金属的要弱。对六水合的离子来说,其水解的产物的性质会有很大不同,如2+的水交换反应比3+快20000 倍。
相关
- RNA复制酶结构 / ECOD结构 / ECODRNA复制酶(RNA replicase),或名RNA依赖性RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase 缩写RdRp或RDR),系一类能以RNA为模板复制RNA的酶。值得注意的是,这类酶和
- 疫苗疫苗是用细菌、病毒、肿瘤细胞等制成的可使机体产生特异性免疫的生物制剂,通过疫苗接种使接受方获得免疫力。英语中,疫苗一词“vaccine”源自于爱德华·金纳所使用的牛痘。“v
- 葡萄膜炎虹彩炎,是葡萄膜炎的一种,是一种虹膜以及睫状体的急性发炎的眼疾。发病原因至今不甚清楚,主要是自体免疫系统的问题,很有可能是自发性或反应性关节炎。临床症状上,常会有眼睛红、
- 中风 (中医)中风,中医学术语,中医认为这是外感风邪侵犯人体之后所造成的病证。因为“风者,擅行而数变”,有许多症状都被归类在中风之下,但最主要的,有两个意义,一是指因脑血管阻塞、出血而造成
- 孙得功孙得功,明末降清将领,隶镶白旗。孙得功起初在明朝任中军游击,隶属于广宁巡抚王化贞,王化贞非常依靠他。努尔哈赤围西平堡,刘渠等赴援,孙得功跟随他们。渠等战死,得功暗中纳款于努尔
- 睾酮睾酮(testosterone)(又称睾固酮、睾丸素、睾丸酮或睾甾酮、睾脂酮)是类固醇激素,由男性的睾丸或女性的卵巢分泌,肾上腺亦分泌少量睾酮。睾酮是主要的雌雄激素及蛋白同化甾类。不论
- 保留性交保留性交(coitus reservatus,也称sexual continence)又名“保留交媾”,一般称性伴侣在性交过程中尽可能延缓精液的泄出、恒久保持在性持续期。此种思维观念的性生活又称作“不完
- 受体酪氨酸激酶结构 / ECOD受体酪氨酸激酶(Receptor tyrosine kinases,RTKs)为对多种多肽类生长因子、细胞因子,及激素具有高亲和性细胞表面受体。人类目前已知约有90种酪氨酸激酶基因,其中有59
- 鳞鳞,又称鳞片,是一些动物皮肤表面衍生的硬薄片状结构,有保护作用。鳞见于鱼类、爬行动物,一些哺乳动物的部分或全部体表,以及鸟类的足部。鳞翅目昆虫的翅膀表面也覆盖有细微的鳞片
- 苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡,FRS(泰米尔语:சுப்பிரமணியன் சந்திரசேகர்,英语:Subrahmanyan Chandrasekhar,1910年10月19日-1995年8月15日),印度裔美国籍物理学