高中化学苏教版选修3 专题4第二单元 配合物的形成和应用 课件(34张)

18HCl===3H2[PtCl6]＋4NO↑＋8H2O。
配合物的颜色和溶解性还与配合物的空间结构有关，如顺式 [Pt(NH3)2Cl2]和反式[Pt(NH3)2Cl2]的溶解性和颜色等性质有一
定的差异，其中顺式[Pt(NH3)2Cl2]为极性分子，根据相似相
溶原理，它在水中的溶解度较大，具体情况见前面的表格。
1．在水溶液中，Cu2＋与氨分子是如何结合成[Cu(NH3)4]2＋
的呢？
提示： H ＋ NH3===NH4 的方程式中 H 有空的轨道， NH3 分子中的 N 原子含有孤电子对， 所以 N 原子的孤电子对进入 H 的空轨道，以配位键形成 NH4 。与之类似 Cu2 也存在空
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
2．顺式Pt(NH3)2Cl2和反式Pt(NH3)2Cl2的化学式相同，它们
的性质也相似吗？ 提示：不同，由于结构不同，所以其化学性质不相同。 配合物 顺式 [Pt(NH3)2Cl2] 反式 [Pt(NH3)2Cl2] 水中溶解 抗癌活性 性 0.257 7 g/100 g 棕黄色 极性 有活性 H2 O 0.036 6 淡黄色 非极性 g/100 g 无活性 H2O 颜色 极性
2．配合物的溶解性 有的配合物易溶于水，如[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4、 Fe(SCN)3等。利用配合物的这一性质，可将一些难溶于水 的 物质，如AgOH、AgCl、Cu(OH)2等溶解在氨水中形成 配 合 物。如在照相底片的定影过程中，未曝光的AgBr常用硫代 硫 酸钠(Na2S2O3)溶解，反应的化学方程式为AgBr＋ 2Na2S2O3===Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。金和铂之所以能溶于王 水中，也是与生成配合物的溶解性有关，反应式为Au＋ HNO3＋4HCl===H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O,3Pt＋4HNO3＋
个电子，可以与R、X形成离子键,而O原子中存在孤电子 对,
所以两个O(C2H5)2可以与Mg形成配位键.在二聚体中，同理, 一个Mg与R、X相连，则另外一个 X和O(C2H5)2， 则 与Mg
形成配位键。
答案：
配合物的性质
探究导引 现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和
[Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计 实验方案将这两种配合物区别开来。
专题4
分子空间结构与物质性质
第二单元
配合物的形成和应用
专题4
分子空间结构与物质性质
[课程标准]
1．了解人类对配合物结构认识的历史。 2．知道简单配合物的基本组成和形成条件。 3．掌握配合物的结构与性质之间的关系。 4．认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。
一、配位键的形成
1．配位键
(1)用电子式表示NH＋4的形成过程：
轨道， NH3 分子中氮原子的孤电子对进入 Cu2 的空轨道，
＋
Cu2 与 NH3 分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子
＋
对形成配位键，结合成[Cu(NH3)4]2 。
＋
2.配位化合物
(1)写出向CuSO4溶液中滴加氨水，得到深蓝色溶液整个过程 的反应离子方程式。 ＋ 2＋ Cu ＋ 2NH · H O===Cu(OH) ↓ ＋ 2NH 3 2 2 4 ____________________________________________ ； Cu(OH)2＋4NH3· H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O 。 __________________________________________________ 硫酸四氨合铜 (2)[Cu(NH3)4]SO4的名称为_____________________ ，它的外 2－ 2＋ [Cu(NH ) ] SO 3 4 4 界为_________ ，内界为_______________，中心原子为
＋
－
C． [Fe(SCN)6]3 D． MnO4
－
－
解析：MnO4 无配位原子。
－
4．向下列配合物的水溶液中加入AgNO 3溶 液， 不 能 生 成 AgCl沉淀的是( B ) A．[Co(NH3)4Cl2]Cl B．[Co(NH3)3Cl3] C．[Co(NH3)6]Cl3 D．[Co(NH3)5Cl]Cl2 解析：在配合物中，内界以配位键结合很牢固，难以在溶 液 中电离；内界和外界之间以离子键相结合，在溶液中能够 完 全电离。不难看出A、C、D三项中配合物在水中均电离产 生 Cl－，而B项无外界离子，不能电离。
NH3 分子，配位数为_______ 4 。 Cu2＋ ，配位体为_________ _______
(3)配合物的同分异构体：含有两种或两种以上配位体的配合 空间的排列方式 物，若配位体在________________________ 不同，就能形成 顺式 不同几何构型的配合物，如Pt(NH3)2Cl2存在_______________ 反式 和_______________ 两种异构体。
＋ ＋
直线形
[Cu(NH3)2]
[Zn(NH3)4] 2＋[ZnCl ]2 4
－
4
sp3
正四面体 形
配位数 杂化轨道类型
空间构型
结构示意 图
实例
4
dsp2(sp2d)
平面正方 形
[Ni(CN)4]2
－
[Cu(NH3)4]
2＋
6
sp3d2(d2sp3)
正八面体
[AlF6]3－ [Co(NH3)6]
3＋
1．化学家维多克· 格利雅因发明了格氏试剂(RMgX)而荣获诺
贝尔化学奖。RMgX是金属镁和卤代烃反应的产物，它 在 醚
的稀溶液中以单体形式存在，并与二分子醚络合，在浓溶 液 中以二聚体存在，结构如下图：
上述2种结构中均存在配位键，把你认为是配位键的用“→”在 结构图中标出。
解析：配位键是由孤电子对与空轨道形成的，Mg最外层有两
所得沉淀的物质的量之比为3∶2∶1。
(1)请推断出三种配合物的内界，并简单说明理由； (2)写出三种配合物的电离方程式。
解析：CrCl3· 6H2O的中心原子Cr3＋的配位数为6，H2O和Cl－ 均可作配位体，则其化学式可表示为 [Cr(H2O)6－nCln]Cl3－n· nH2O，当其与AgNO3反应时，只有 外
________________________________.
(2)配位键：共用电子对由一个原子单方向提供而跟另一个 原 子共用的共价键。配位键可用A→B形式表示，A是 提供孤电子对 ______________________ 的原子，叫做电 子对给 予体，B 是 接受孤电子对 ____________________ 的原子，叫做电子对接受体。 (3)形成配位键的条件 N、O、F 等。 孤电子对 的原子,如 _____________ ①有能够提供____________ 孤电子对 ②另一原子具有能够接受_______________ 的空轨道，如 Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋ __________________________________ 等。
二、配合物的应用 1．在实验研究中，人们常用形成配合物的方法来检验 金属离子 _______________ 、分离物质、定量测定物质的组成。
(1)向AgNO3溶液中逐滴加入氨水的现象为 先生成沉淀，然后沉淀再溶解 。产生的配合物是 ______________________________ [Ag(NH3)2]OH _______________________ 。 (2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液的现象： 有血红色溶液出现 ________________________ 。产生的配合物是
1．配合物[Zn(NH3)4]Cl2的中心原子的配位数是( C ) A．2 B．3 C．4 D．5 解析：配合物[Zn(NH3)4]Cl2的中心原子是Zn2＋，配位体是
NH3 ，配位数是4。
2．下列不能形成配位键的组合是( D ) A．Ag＋、NH3 C．Co3＋、CO B．H2O、H＋ D．Ag＋、H＋
3．配合物的稳定性
配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配 合 物
越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳 定 性与配位体的性质有关。例如：血红素中的Fe2＋与CO分子形 成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素 中 的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血 红 素
是Pt4＋，配位体是NH3、Cl－，配位数为6，配位原子为 N 和
Cl。
探究导引2 配离子[Ag(NH3)2]＋是如何形成的？
提示：配离子[Ag(NH3)2]＋是由Ag＋和NH3分子反应生成的,由 于Ag＋空的5s轨道和5p轨道形成sp杂化轨道，接受2个NH3 分
子提供的孤电子对，形成直线形的[Ag(NH3)2]＋，该过程图示
解析：配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一 方能提供空轨道，A、B、C三项中，Ag＋、H＋、Co3＋ 能 提
供空轨道，NH3、H2O、CO能提供孤电子对，所以能形成配
位键，而D项Ag＋与H＋都只能提供空轨道，而无法提供孤 电 子对，所以不能形成配位键。
3．下列不属于配离子的是( D ) A． [Ag(NH3)2] B．[Cu(CN)4]2
就失去了输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。
2．配合物CrCl3· 6H2O的中心原子Cr3＋的配位数为6,H2O和
Cl－均可作配位体，H2O、Cl－和Cr3＋有三种不同的连接 方 式,形成三种物质：一种呈紫罗兰色、一种呈暗绿色、一种呈 亮绿色。将它们配成相同物质的量浓度溶液，各取相同体积 的溶液，向其中分别加入过量的AgNO3溶液，完全反应后，
[Cu(H2O)4]2＋为蓝色、[CuCl4]2－为黄色、[Fe(C6H6O)6]3－为
紫色等等.我们根据颜色的变化就可以判断配离子是否生成, 如Fe3＋离子与SCN－离子在溶液中可生成配位数为1～6的硫 氰合铁(Ⅲ)配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应如 下：Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n]3－n，实验室通常用这一方 法检验铁离子的存在。
Fe(SCN)3 _______________ 。
染色 、__________ 电镀 2．在生产中，配合物被广泛用于_________ 、 硬水软化 金属冶炼 领域。 _______________ 、_______________ 3．生命体中的许多金属元素都以配合物形式存在。 4．配合物在医疗方面应用也很广泛。 5．模拟生物固氮也与配合物有关。
如下。
1．配合物的组成 内界：中心体(原子或离子)与配位体，以配位键成键。 外界：与内界电荷平衡的相反离子。
有些配合物不存在外界，如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]
等。另外，有些配合物是由中心原子与配位体构成，如 [Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。
2．配合物的结构 配位数 杂化轨道 类型 空间构型 结构示意图 实例 [Ag(NH3)2] 2 sp
配合物的组成和结构 探究导引1 指出配合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配 离子、 中 心 离
子、配位体、配位数及ห้องสมุดไป่ตู้位原子。 提示：配离子指配合物的内界，中心原子指提供空轨道 的 原
子或离子,配位体指提供孤电子对的分子或离子，配位数是 配
位体的总个数，配位原子指配位体中提供孤电子对的原子.配 合物[Pt(NH3)4Cl2]Cl2的配离子为[Pt(NH3)4Cl2]2＋，中心 原 子
固，难以在溶液中电离，而内界和外界之间以离子键结合,在 溶液中能够完全电离。不难看出，相同质量的两种晶体 在 溶
液中能够电离出的Cl－数是不同的，我们可以利用这一 点 进
行鉴别。
1．配合物的颜色
当简单离子形成配合物时，其性质往往有很大的差异，颜色
发生改变就是一种常见的现象，多数配离子都有颜色，如 [Fe(SCN)6]3－为血红色、[Cu(NH3)4]2＋为深蓝色、
提示： 在[Co(NH3)6]Cl3中Co3＋与6个NH3 分子配合成
[Co(NH3)6]3＋，3个Cl－都是外界离子。 而[Co(NH3)5Cl]Cl2 中 Co3＋与5个NH3 分子和1个Cl－配合成[Co(NH3 )5Cl]2＋，只 有
两个Cl－是外界离子。由于配合物中内界以配位键结合 很 牢