请问Co3+盐没有Cr2+盐稳定,而配离子的稳定性恰恰相反,为什么?
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发布时间：2023-09-10 13:13
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时间：2024-12-04 17:30
当 Co 2+ 离子与氨水生成可溶性的 [Co(H 2 O) 6 ] 2+ 氨合配离子后，它们的稳定性发生了变化，变得不稳定了，很容易被氧化成稳定的 [Co(H 2 O) 6 ] 3+ 氨合配离子。为什么 Co 2+ 与 Co 3+ 在生成配合离子前后的稳定性会如此不同呢？我们从以下三方面来说明。
(a) 标准电极电势的变化
[Co(H 2 O) 6 ] 3+ + e - ←→ [Co(H 2 O) 6 ] 2+ φ θ = +1.808V
[Co(NH 3 ) 6 ] 3+ + e - ←→ [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ φ θ = +0.1V
我们知道配位化合物电对的标准电极电势值的大小与配位体有很大关系，改变配位体可以改变电对的标准电极电势。
当 Co 2+ 的配位体由水分子变为氨分子时， Co 3+ / Co 2+ 配合物电对的标准电极电势发生了很大的变化，由 +1.808V 明显下降为 +0.1V, 这说明 [Co(H 2 O) 6 ] 2+ 的还原性比 [Co(H 2 O) 6 ] 3+ 强 不稳定，易被氧化。而 Co 3+ 离子由于形成 [Co(H 2 O) 6 ] 3+ 氨合配离子而变得相当稳定，不易被还原。以至于空气中的氧就能把 [Co(H 2 O) 6 ] 2+ 氧化成 [Co(H 2 O) 6 ]3+ :
O 2 + 2H 2 O + 4e - ←→ 4OH - φ θ = +0.401
4[Co(NH 3 ) 6 ] 2+ + O 2 + 2H 2 O == 4[Co(NH 3 ) 6 ] 3+ + 4OH -
(b) 配离子的稳定性
标准电极电势值的变化从氧化-----还原稳定性的角度说明了 [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ 比 [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ 稳定。现在我们再比较一下 [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ 与 [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ 配合---- 解离稳定性的大小：
Co 3+ +6NH 3 → [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ K 稳 =1.6 × 10 35
Co 2+ +6NH 3 → [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ K 稳 =1.28 × 10 5
K 稳 >>K 稳，从配合 - 解离的角度来看， [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ 也比 [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ 稳定
(c) 配离子的结构
在 [Co(NH3)6]3+ 和[Co(NH3)6]2+ 中， Co3+ 与 Co2+ 离子均采取d2sp3 杂化态，磁矩的测量证明，在 [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ 中仍然有一个成单电子，这个 3d 电子只能被激发到 5s 能级上去，因此这个电子很不稳定，容易失去，所以 [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ 不稳定，具有还原性，容易被氧化成 [Co(NH3)6]3+ 。在 [Co(NH3)6]3+ 分子中已没有未成对的电子，这也说明了[Co(NH3)6]3+ 为什么比[Co(NH3)6]2+ 稳定。
Co2+ 的所有配位化合物均是不稳定的，还原性较强，易被氧化成 Co 3+ 的配位化合物。
