多核羟基络合物

金属离子在溶液中生成氢氧化物或羟基络离子的过程，实际上是水解过程，例如

以上每步离解过程都是水中铝离子的酸性离解。P^*K 的实验值为 12.4，

若将前面的各级离解常数^*K 、^*K 、^*K 用^*K 表示，其数值可以很粗略地按下式计算：

p^*K =p^*K -3（4-m），m=3,2,1

由以上水解过程可知，水合离子本身可以看作是一种以 H2O 分子作为配位体的络离子，因此，上述过程也就是络离子中的配位体逐步由 H2O 转化为OH^{-的置换过程。这一水解过程或者络离子转化过程，又是一种不断放出质子H+使溶液酸性加强的反应，所以它的进行程度和平衡状态与溶液的 pH 值直接有关。}

铝和铁等金属离子的水解不只是到生成单核络合物为止，它们水解的最

终沉淀产物实际上是具有多核形态的结构，即借羟基作为中介，把各单核络合物的金属离子结合起来成为多核络合物，例如：

通过羟基桥联而生成多核络合物的过程中放出水分子，使生成物的配位水减少，这是由于羟基桥联后同时占用了两个金属离子的配位数。同时，生成物的电荷却增大了，由于静电相斥作用，这将会阻碍络离子的进一步结合。不过，多核络离子仍然会按水解方式继续反应，这种反应将使生成物的电荷降低，例如

[Al3（OH）4（H2O）10]⁵⁺ [Al3（OH）5（H2O）9]⁴⁺+H+

[Al （OH） （H O） ]⁶⁺ [Al （OH） （H O） ]⁴⁺+2H⁺

络离子的电荷降低，并且羟基数目增多，都有利于进一步羟基桥联，生成更高级的多核络合物。这里的水解和羟基桥联两种反应交替进行，其最终结果则是生成难溶的氢氧化铝沉淀。

[Aln（OH）3n]—→[Al（OH）3]n↓

除 Fe³⁺和 Al³⁺外，许多金属离子如 Zn²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺、Sn²⁺ 等，也都具有生成多核络合物的特性。人们利用这种特性将一些金属盐类用作混凝剂进行废水处理，取得了很好效果。常用的无机金属盐类混凝剂列举于表 4-10 之中。

表 4 — 10 各种无机混凝剂