本文拟结合具体实例，计算“Cu(Ⅰ)-Cl”配离子体系各物种的平衡浓度，供参考.

1.“Cu(Ⅰ)-Cl”配离子体系各物种平衡浓度的计算

[例]. 试计算HCl浓度约为10mol·dm^-3，CuClO₄浓度约为0.01mol·dm^-3的溶液中，Cu⁺、[CuCl₂]^-及[CuCl₃]^2-

的浓度^[1]. 已知：K^θ_稳定([CuCl₂]^-)=10^5.5，K^θ_稳定([CuCl₃]^2-)=10^5.7.

    析：为计算方便，近似认为溶液中氯离子浓度保持恒定，即：[Cl^-]=10mol·dm^-3

     依题：     Cu⁺+2Cl^-=[CuCl₂]^-

        K^θ_稳定([CuCl₂]^-)= [CuCl₂^-]/（[Cu⁺][Cl^-]²）                         （1）

     由式（1）可得：[CuCl₂^-]=K^θ_稳定([CuCl₂]^-)·[Cu⁺][Cl^-]²           （2）

     同理： Cu⁺+3Cl^-=[CuCl₃]^2-

        K^θ_稳定([CuCl₃]^2-)= [CuCl₃^2-]/（[Cu⁺][Cl^-]³）                      （3）

     由式（3）可得：[CuCl₃^2-]=K^θ_稳定([CuCl₃]^2-)·[Cu⁺][Cl^-]³        （4）

     另：[Cu⁺]+ [CuCl₂^-]+[CuCl₃^2-]=0.01mol·dm^-3                          （5）

     备注：式（5）为金属Cu的物料平衡式.

     将[Cl^-]、K^θ_稳定([CuCl₂]^-)及K^θ_稳定([CuCl₃]^2-)的值分别代入式（2）、（4），并联立式（2）、（4）及

（5），可解得：

      [Cu⁺]=1.8768×10^-11mol·dm^-3              （6）

      [CuCl₂^-]=5.9350×10^-4mol·dm^-3           （7）

      [CuCl₃^2-]=9.4063×10^-3mol·dm^-3         （8）

 2. 结果讨论

      由式（6）、（7）及（8）结果可知：“Cu(Ⅰ)-Cl”配离子体系中，[CuCl₃^2-]=9.4063×10^-3mol·dm^-3，

占铜总物料的百分比为：  （9）

        [CuCl₂^-]=5.9350×10^-4mol·dm^-3，占铜总物料的百分比为：

   （10）    

      另：[Cu⁺]=1.8768×10^-11mol·dm^-3，  表明“Cu(Ⅰ)-Cl”配离子体系中游离的Cu⁺基本被消耗完.

      结合式（9）与（10）可知：“Cu(Ⅰ)-Cl”配离子的最主要存在形态为[CuCl₃]^2-.

 3. 结论

     ⑴“Cu(Ⅰ)-Cl”配离子体系中最主要存在形态为[CuCl₃]^2-，约占铜总物料的90%；

     ⑵ 化学反应方程“Cu⁺+3Cl^-=[CuCl₃]^2-”写法正确^[2].

参考文献

[1]张祥麟, 康衡. 配位化学. 长沙：中南工业大学出版社. 1986,7:53

[2]余高奇. "三氯合铜（Ⅰ）配离子与CuCl"体系的热力学计算.科学网博客, http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 .2024,3