金属离子在水溶液中的化学形态

金属离子和水溶液之间总是相互作用、相互联系的，作为放电的金属离子在水溶液中存在的状态和其放电历程，与析出层的结构是密切相关的。因而，我们有必要对其有一定的了解。

这里以NaCl这种典型的离子晶体溶于水的过程为例进行分析。如图2-1所示，Na⁺和Cl^-离子在水溶液中都要发生水合作用，这就是盐的水解，从而形成相应的水合阴离子和水合阳离子。

图2-1 NaCl离子晶体的水合过程

如同Na⁺离子一样，Cu²⁺离子在水溶液中也会发生如下反应：

Cu²++nH₂O→Cu（H₂O）_n²⁺

如同NaCl一样，HCl中的Cl-在水溶液中会发生如下反应：

HCl+H₂O→H₃O⁺+Cl

Cl-+mH₂O→Cl（H₂O）^-

另一方面，向含Cu²⁺离子的水溶液中加入过量的NaCN时，Cu²⁺将被CN^-还原成Cu⁺，同时Cu⁺和CN^-形成配位离子：

Cu⁺+3CN^-→Cu（CN）₃^2-(www.xing528.com)

金属离子和有机阴离子形成的配合物具有一定的稳定性，这种稳定性对电镀来说是十分重要的。

处于氧化态的过渡金属中的d轨道或f轨道通常总有空位，这使其非常容易形成配合物，而非过渡金属的离子所构成的配合物则不太稳定。

CN^-能和Cu、Ag、Au、Pt、Pd、Fe、Co、Ni等金属离子形成稳定的配合物，但和Zn、Cd所生成的配合物便没有那么稳定了，CN^-和Fe、Ni离子所生成的配合物由于过分稳定，无法在水溶液中放电，因而不能用氰化物镀液来电镀Fe和Ni。

焦磷酸盐也能和几种金属离子形成配合物，因而可以用其配制Zn、Cu、Sn、Ni等金属的镀液。

卤素离子也能和若干种金属离子形成配合物，如卤化物镀锡液，其中放电配合物为SnCl₆^2-。

配合物的电化学性质对镀液及镀层性能有重要影响，有些配合物能使一些在简单盐中无法发生共沉积的金属从其配合物镀液中沉积出来，从而获得合金镀层，如电镀Cu-Zn合金。

金属离子在水溶液中形成配合物的过程往往是分步完成的，如：

Cd（H₂O）₃²⁺+CN^-→Cd（CN）（H₂O）₃⁺

Cd（CN）（H₂O）₃⁺+CN^-→Cd（CN）₂（H₂O）₃最后生成Cd（CN）₄^2-。