错合离子的形成

金属离子在水溶液中总是水合的。水分子起着路易斯碱的作用，与金属离子共用一对孤对电子，而金属离子的作用就像路易斯酸。当加入一种比水强的路易斯碱时，它会取代水分子并包围中心金属离子，形成复合离子。作为路易斯碱的分子或离子 称为配体。在氯化六胺钴（III）中，六胺钴是一种复合离子，其中 6 个氨分子 是配体，它们以八面体的形式围绕着 中心钴离子。因为过渡金属离子有很高的电荷密度 和空的 d 轨道来容纳共享的电子，所以它们特别容易形成复合离子。金属离子与配体反应的平衡常数 称为形成常数，Kf。Kf 的值越大，复合离子越稳定。形成这种稳定的复合离子通常会 增加难溶金属盐的溶解度。以硫化银为例，它以水离子和未溶解固体 平衡的状态存在于溶液中。如果在氰化钠溶液中加入硫化银，银离子会与氰化物结合，形成复合离子双氰基丙烯酸酯。如果在一升 0.90M 氰化钠溶液中加入 0.20 摩尔的 硫化银，银离子的平衡浓度，x，可以通过 ICE 表计算出来。银离子，氰化物离子 和双氰基丙烯酸酯离子的初始浓度 分别为 0.20M，0.90M 和 0。由于较高的 Kf，和与银离子相比 更高浓度的氰化物，基本上所有银离子都转化为 双氰基丙烯酸酯离子。1 个水性银离子与 2 个氰化物离子反应 形成双氰基丙烯酸酯。因此，氰化物离子摩尔浓度的变化 将是 2 乘以 0.20，或 0.40M。因此，在平衡状态下，可以假设 双氰基丙烯酸酯离子的浓度与 银离子的初始浓度相同，而氰化物离子浓度为 0.90 减去 0.40M，或 0.50M。将这些值代入 Kf 的表达式，得到 0.2M 除以 x 乘以 0.5 的平方。当通过表达式求解 x 时，所得到的 浓度为 8.0 10⁻²²M. 银离子的平衡浓度非常小，这表明复合离子的形成 耗尽了溶液中的游离银离子。这驱使硫化银溶解度平衡 朝向离子的方向移动，允许更多的固体溶解。