铜离子与氨形成络合物实验

实验目的

观察铜离子与氨分子形成配离子的过程，理解配位键的形成条件和配合物的组成。

实验原理

Cu₂+ 在水溶液中以 [Cu(H₂O)₄]2+ 形式存在，呈天蓝色。加入少量氨水先生成 Cu(OH)₂ 沉淀：Cu₂+ + 2NH₃·H₂O = Cu(OH)₂↓ + 2NH₄+。氨过量时沉淀溶解：Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]2+ + 2OH-。NH₃ 中 N 原子提供孤电子对，Cu₂+ 提供空轨道，二者形成配位键。

实验器材

• 硫酸铜溶液
• 氨水
• 乙醇
• 试管
• 胶头滴管
• 玻璃棒

实验步骤

1. 取少量硫酸铜溶液于试管中，观察溶液颜色。
2. 用胶头滴管逐滴加入氨水，观察沉淀的生成。
3. 继续滴加氨水并振荡，至沉淀恰好完全溶解。
4. 观察所得深蓝色透明溶液的颜色。
5. 沿试管壁缓慢加入乙醇，观察晶体的析出。

实验现象与结论

硫酸铜溶液呈天蓝色；滴入氨水生成蓝色沉淀；氨水过量后沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液；加入乙醇后析出深蓝色晶体。说明 Cu₂+ 与 NH₃ 通过配位键形成了稳定的 [Cu(NH₃)₄]2+，该配合物在乙醇中的溶解度较小。

注意事项

• 氨水有刺激性气味，应在通风处使用。
• 乙醇易燃，远离明火。
• 硫酸铜溶液不可入口，注意不要溅到眼睛。

常见问题

为什么氨水加多了蓝色沉淀会消失？

氨过量时，Cu(OH)₂ 与 NH₃ 反应生成可溶的 [Cu(NH₃)₄]2+，沉淀因此溶解，溶液变为深蓝色。

加入乙醇的作用是什么？

乙醇极性比水小，会降低配合物在溶液中的溶解度，使深蓝色晶体析出。