无机化学（张天蓝）第一次作业.pdfVIP

药学2013 级三班 1310307303 胡志敏 对[Cu(H O) ]SO ·H O 结构的解释有两种： [Cu(H O) SO ]·H O 结构的另一种解释： 2 4 4 2 2 4 4 2 五水合硫酸铜晶体结构：CuSO ·5H O 晶体结构中，Cu 离子呈八面体配位，为四个H O 和两个O 所围绕。 4 2 2 4 个水分子以平面四边形配位在铜离子周围，第 5 个水分子以氢键把硫酸根中的两个氧原子和铜离子配位 的两个水分子结合在一起，呈四面体状，在结构中起缓冲作用。 差热曲线分析：差热曲线在 185℃时出现显著的吸热谷。310℃时出现较小的吸热谷，是由于脱水引起的。 当加热至805℃和875℃时出现两个连续的吸热谷是由于脱失硫酸根引起的 随着温度的升高，硫酸铜晶体脱水反应的三个步骤: 第一步骤是CuSO ·5H O 在375K 温度下，最先失去两个配位水，这两个水是以配位键与铜离子结合， 4 2 2+ i i 较易失去.即图 1 中以Cu 为中心的平面四边形顶点的四个配位水中的两个水分子（即O5 与O6 的水分 子）； 第二步骤是CuSO ·3H O 在386K 温度下，失去另外两个配位水分子，由于这两个水分子不但存在配位 4 2 键与铜离子结合，还存在氢键(即O5 与O6 的水分子)，其与外部的一个水分子(即O9 中的水分子)以氢键 结合.因此要脱去这两个结晶水需要的能量比脱去前两个结晶水的能量高一些，要温度升高一些才能脱去. 第三个步骤是CuSO ·H O 失去最后一个结晶水，这个水分子以氢键与2 个配位水分子和硫酸根结合（即 4 2 O9 中的水分子），即它的氢原子与周围的 SO42-离子中的氧原子之间形成氢键，它的氧原子又和与铜离子 配位的水分子的氢原子之间形成氢键，总体上构成一种稳定的环状结构，因此破坏这个结构需要较高能量， 从而使键断裂脱去转变为无水硫酸铜. 晶体在不同温度下按下列反应逐步脱水： 375K 386K 531K 1 CuSO ·5H O CuSO ·3H O CuSO ·H O CuSO 4 2 4 2 4 2 4 原因： Cu( Ⅱ) 在水溶液中一般为六配位，第二种结构中，Cu 离子呈八面体配位，为四个H O 和两个O 所围绕。 2 4 个水分子以平面四边形配位在铜离子周围，第 5 个水分子以氢键把硫酸根中的两个氧原子和铜离子配位 的两个水分子结合在一起，呈四面体状，在结构中起缓冲作用，形成比较稳定的网状立体结构；而第一种 所有分子位于一个平面上，环的张力较大，因而，第二种结构比较稳定。 然科学）2014 年第35 卷第2 期. 1 参考文献：顾运琼，胡飞龙等.X 射线衍射和热重法分析五水硫酸铜的结构和失水过程.玉林师范学院学报（自然科学）,2014 年第35 卷第2 期.