化学中的羧基和羟基有什么区别呀，羟基对金属离子有络合作用吗？

化学中的羧基和羟基有什么区别呀，羟基对金属离子有络合作用吗？
如果有，羟基和羧基与金属离子的络合物各有什么特点啊，是不是羟基的金属络合物不如羧基络合的金属离子稳定？

谢谢

推荐答案 2011-09-16

有
羟基--OH，在有机物中其一般主要为醇，也就是醇羟基，其化学性质主要为与金属钠反应，与酸的酯化反应，羟基之间的脱水成醚反应，还有就是氧化成酮，醛最后成酸反应。还有一种是酚羟基，比如说苯酚，由于其受苯环影响，酚羟基较醇羟基更活泼，酚羟基一般容易被氧化。
羧基--COOH，由于其为有机酸，首先要注意的就是他有酸性。

羟基络合剂典型的羟基亚乙基二膦酸盐(HEDP)，焦磷酸等
结构式：C2H8O7P2
羟基亚乙基二膦酸盐(HEDP)经常作为镀铜添加剂：镀铜工艺使用的络合剂
HEDP的结构和焦磷酸极为相似，主要的差别是两个磷酸基间连接的原子不同。由于0的电负性比C大，P-O键的极性比P-C键的大得多，因此，在高温、高pH值条件下，焦磷酸很容易遭0H一的进攻而水解成正磷酸盐。与此相反，HEDP在高温、高pH值条件下却很稳定。
HEDP可解离成5个正、负离子，可与金属离子形成六元环螯合物，尤其是在与钙离子可以形成胶囊状大分子螯合物，阻垢效果佳。HEDP的螯合物作用不是按化学当量进行，而且本身还具有一般有机多元磷酸的缓蚀、阻垢剂的通性和溶限效应。HEDP对铜离子的络合作用如下。

(一)HEDP-Cu2+络合物的形态

Cu2+在不同的pH值时与HEDP(H5L)可以形成各种形态的络合物，如[Cu(HL)]2-、[Cu(H2L)]一、[Cu(H3L)]、[Cu(H2L)2]4-、[Cu2(HL)]、[Cu2(H2L)]+、[Cu2L]-、[CuL2]8一。

根据最近的研究，在未加入K2C03的条件下，当HEDP／Cu2+=2～4、pH=9～11时，镀液中主要形成HEDP／Cu2+=2的络合物。其组成和结构可能为：[Cu(H2L)2]4-，[Cu(HL)2]6-。在这两个络合物中，Cu2+垂直轴向的两个配位位置可能被0H一或H20所占据。在阳极区因为HEDP的分子体积大，扩散速度慢，往往Cu2+的浓度大于HEDP的浓度。所以金属离子以这两种形式溶解下来的可能性比较小。因而可以形成[Cu(HL)]2-、[Cu(H2L)]一、[Cu2(HL)]和[Cu2(H2L)]+等形式的络离子。在这些络离子中，Cu2+的配位数不能为HEDP所饱和，空的配位位置将为0H一所占据，很可能形成[Cu(OH)2(HL)]4-、[Cu(OH)2(H2L)]3一形式的混合络合体络合物。它们还可以通过OH一或02一的桥联作用而形成更加复杂的多核络合物。这些长链的多核络合物常以胶粒形式分散在溶液中。

羧基与金属离子络合剂像EDTA 柠檬酸酒石酸很常见
以EDTA为例
　　EDTA与金属离子形成配合物的特点
　　1. EDTA与金属离子形成配合物相当稳定
　　2. EDTA与金属离子形成配合物的摩尔比为1：1
　　3. EDTA与金属离子形成的配合物多数可溶于水
　　4. 形成配合物的颜色主要决定于金属离子的颜色
一般来说，Cu2+一HEDP的电极电位来看，HEDP的络合作用仍然较弱。不足以抑制HEDP镀铜液中钢铁件和锌压铸件表面的置换铜的产生，这也说明羟基的金属络合物不如羧基络合的金属离子稳定追问

我还有个问题想请教您，您提到EDTA的问题，网上资料说，乙二胺四乙酸二钠与二价离子螯合的摩尔比例是1：1,我记得柠檬酸螯合金属离子的时候好象是每个羧基和一个金属离子结合的（1：3），那为什么EDTA含有的羧基更多却只能按1：1来螯合呢？

追答

跟构型有关
见图
http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20091231/2305832/

追问

惭愧，我化学学得不怎么样，虽说有图，还是没看明白，您能就这个问题通俗的解释一下吗？谢谢
为什么EDTA含有的4个羧基却只能和金属离子按1：1来螯合呢？

追答

螯合物一般以五元环和六元环比较稳定，EDTA有4个羧基和2个胺基共6个电子对可以用来填充金属离子的杂化空轨道。
简单的说一般像Ca Cu Cd等金属离子在外层都用空的轨道接受配体的电子，空的d轨道可接受5对电子对，加上 ns、np轨道组成杂化轨道可以接受较多的配体（电子对）
d2sp3杂化就可以接受6个配体，所以如果金属离子以d2sp3杂化空轨道与EDTA有4个羧基和2个胺基共6个电子对正好完全配合，按1：1来螯合
dsp2杂化轨道可以接受4个配体

【螯合效应】对同一种原子，若形成螯合物比单基配位体形成的络合物(非螯合物)要更加稳定，这种效应称作螯合效应。螯合物一般以五元环、六元环为最稳定，且一个络合剂与中心离子所形成的螯环的数目越多就越稳定。以铜离子Cu2+和氨分子及胺类形成的络合物为例：

【内轨型络合物】价键理论认为中心离子(或原子)和配位体以配位键结合，中心离子(或原子)则以杂化轨道参与形成配位键。若中心离子(或原子)以(n—1)d、ns、np轨道组成杂化轨道与配位体的孤对电子成键而形成的络合物叫内轨型络合物。如〔Fe(CN)6]4-离子中Fe2+以d2sp3杂化轨道与CN-成键；[Ni(CN)4]2-离子中Ni2+以dsp2杂化轨道与CN-成键。内轨型络合物的特点是：中心离子(或原子)的电子层结构发生了变化，没有或很少有末成对电子，因轨道能量较低，所以一般内轨型络离子的稳定性较强。

【外轨型络合物】若中心离子(或原子)以ns、np、nd轨道组成杂化轨道与配位体的孤对电子成键而形成的络合物叫外轨型络合物。如[FeF6]3-离子中Fe3+以sp3d2杂化轨道与F-成键；[Ni(H2O)6〕2+离子中Ni2+以sp3d2杂化轨道与H2O成键。有的资料把中心离子以ns、np轨道组成的杂化轨道和配位体成键形成的络合物也称作外轨型络合物，如[Zn(NH3)4]2+离子中，Zn2+以sp3杂化轨道与NH3成键。外轨型络合物的特点是：中心离子(或原子)电子层结构无变化，未成对电子数较多，因轨道能量较高，所以一般外轨型络合物的稳定性较差。

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其他回答

第1个回答 2011-09-16

羧基是-COOH，是有机酸的官能团，表现为一定的酸性。
羟基是-OH，是醇类物质的官能团，有一定的还原性。
羟基与羧基可以发生缩合反应生成脂类。
羟基和羧基都有络合作用。
羟基络合物有比较著名的是四羟基合铝Al(OH)4离子。
羧基络合有EDTA等，氨基酸上的羧基有时会与金属离子络合。
羧基比羟基多了一个邻位的双键氧，羟基与金属离子络合一般只用到一个氧，而羧基可以用到两个氧，所以一般来说羧基的络合可能会更稳定，当然也受配体本身的影响与其他官能团的影响。追问

那我想请教您，
含有羟基的物质（比如甘露醇）与钙离子的络合摩尔比例大约是多少，能否理解为含有几个羟基就可以络合几摩尔的金属离子？

追答

不能这么理解，因为你的羟基化合物如果其他结构过于臃肿，会产生空间位阻，不能保证羟基与金属离子的摩尔比为1：1。

追问

谢谢，如果这种含羟基的物质是甘露醇，每个羟基能不能和金属离子实现1:1络合？

追答

甘露醇本身单独与金属离子的络合能力很弱，所以可以这么说：甘露醇基本无法单独与金属离子络合，更不用考虑羟基和金属离子的摩尔比了。

第2个回答 2011-09-16

羧基是-COOH,羟基是-OH，主要差别在于羧基比羟基多了一个邻位的双键氧，所以羧基具有一些羟基没有的性质，比如较强的酸性啊。羟基与金属离子络合一般只有一个氧，而羧基可以用两个，所以一般来说羧基的络合可能要稳定一些，但也不是绝对的，可能还受到其他基团的影响。

第3个回答 2011-09-16

羧基是羰基和羟基以单键结合,羟基和某些金属有络合作用，如四羟基合铝酸钠，它的络合物不稳定。追问

那，羟基能与钙离子形成络合物吗？