配合物的基本概念以及应用
配合物的基本概念
配合物的基本概念一、 配位化合物及其组成配位化合物１． 中心离子：中心（中央）离子（或原子）也称为络合物形成体，是配合物的核心部分，位于络离子（或分子）的中心。
２． 配位体：是在中心离子周围的阴离子或分子，简称配体，其中直接与中心离子结合的原子叫配位原子。
单基配位体配位体按所含配位原子的数目多基配位体３． 配位数：与中心离子直接结合的配位原子数目。
影响配位数大小的因素：４． 配离子的电荷：等于中心离子和配位体总电荷的代数和。
配离子 电荷５． 配位化合物的定义：凡含有配位离子（或配位分子）的化合物叫配位化合物。
二、 配位化合物的命名配位化合物的命名遵循一般无机物命名原则，命名配位化合物时，不论配离子是阴离子还是阳离子，都是阴离子名称在前，阳离子名称在后。
其中配位个体的命名顺序为：配位体数（汉字）――配位体名称（如有不同配位体时，阴离子在先，分子在后）――“合”字――中心离子名称及其氧化数（在括号内以罗马字说明）四氯合铂（II ）酸六氨合铂（II ）有的配体在与不同的中心离子结合时，所用配位原子不同，命名时应加以区别。
如： 六异硫氰酸根合铁(III)酸钾 硝酸一氯一硫氰根二乙二胺合钴（III ） +])([23NH Ag 1021+=⨯+++243])([NH Zn 2042+=⨯++-36][AlF 3)1(63-=-⨯++463])([63CS N Fe K ∙32]))(([NO en CN S CoCl ∙三硝基三氨合钴（III ） 硫酸一亚硝酸根五氨合钴(III) ])()([332NH NO Co ∙453]))(([SO NH ONO Co ∙。
《配合物的基本概念》课件
一些配体通过分子间作用力与金属离子结合。
氢键
一些溶剂分子通过氢键作用结合于金属离子。
8. 配合物的分类
配合物根据中心金属离子的电子结构和配体的类型、空间构型以及配体与中 心金属离子的化学反应活性等不同属性进行分类，共有数十种不同分类方法。
9. 叠氮基的含义
叠氮基是一个可以与多种金属离子形成稳定的五元配合物的配体。
线性结构
一些配体也具有线性结构，形成 的金属配合物较为稳定。
平面结构
一些配体具有平面结构，可以形 成稳定的八面体、四方形等形态 的配合物。
5. 锯齿型说的提出与实验依据
锯齿型说是19世纪70年代推出的一个具有历史意义的理论。根据这个理论， 配位的共价键不是完全离域，而是发生局部共振，形成“刃”状结构。
12. 吸电子取代基和共轭体系的影响
在构造氨基酸配合物时，它们所含取代基和共轭体系的电子性质会对整个配位体的性质产生影响。
13. 光谱学在配合物结构研究中的应用
通过分析吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱等不同的光谱学方法，可以深入了解配位键的结构和性质。
14. 肼和巴比妥酸铅的应用
肼
可以作为还原剂，被广泛用于污染物的清除。
10. 三元五配合物的性质和形状
平面结构
稳定
三元五配合物通常具有平面结构。
由于其中配体的配位键和中心金 属离子的性质都比较稳定，所以 其稳定性会比较高。
发光性质
其中一些配体会显示出发光性质。
11. 化学计量比和分子式的表示方法
化学计量比与化学分子式是用来描述化学组合物中元素组成和比例的基本表示方法。
《配合物的基本概念》 PPT课件
欢迎来到《配合物的基本概念》课件。在这个课件中，我们将深入了解配合 物的基本概念、配合物结构和性质，以及配合物在不同领域的应用。
无机化学第八章 配合物
氯化 一硝基 · 一氨 · 一羟氨基 · 一吡啶合铂 (Ⅱ)
K3[CrCl2(NH2)2(NO2)2] 配离子： [CrCl2(NH2)2 (NO2)2] 3中心离子： Cr3+ 配位体： Cl- NH2- NO2配位原子： Cl N
N
配位数： 6
配离子电荷： -3
中心离子氧化值： + 3
命名： 二氯·二氨基·二硝基合铬（Ⅲ）酸钾
≈1
Mn2+ ： 3d5
[Mn(CN)6]4 -： d2sp3 正八面体 内轨型
例2：下列配离子中哪个磁矩最大？ [Fe(CN)6]3- [Fe(CN)6]4- [FeF6]3解： n(n 2)
配离子 [Fe(CN)6]3[Fe(CN)6]4[FeF6]3M的d电子数
∴[FeF6]3-磁矩最大
配位数
直接与中心离子配位的配位原子的数目 半径越大，配位数大 半径：
中心离子 电荷越高，配位数越大 电荷：
半径越大，配位数小 半径： 数值
配体
电荷： 电荷越高，配位数越小
浓度： 增大配体浓度
外界条件
温度： 降低反应温度
高配位 数的配 合物
配离子的电荷 ＝中心离子的电荷＋配位体的电荷 [Cu(NH3)4]2+ [HgI4]2[Ni(CO)4] +2 + 0×4 = +2 +2 + (-1)×4 = -2 0 + 0×4 = 0 +3 + (-1)×4 + 0 + 0 = -1
④配位原子相同
配体中原子个数少的在前
（NH3）（NH2OH） ② ①
⑤配体中原子个数相同 按与配位原子直接相连的其他原子的元 素符号英文字母顺序 （NO2－）（NH2－） ② ①
《配合物的形成和应用》 讲义
《配合物的形成和应用》讲义一、配合物的基本概念在化学的世界里，配合物是一类非常重要的物质。
那什么是配合物呢？简单来说，配合物是由中心原子（或离子）和围绕它的若干个分子或离子（称为配位体）通过配位键结合而形成的复杂离子或分子。
中心原子通常是金属离子，它们具有空的价电子轨道，能够接受配位体提供的孤对电子。
而配位体则是含有孤对电子的分子或离子，比如氨分子（NH₃）、水分子（H₂O）、氯离子（Cl⁻）等。
配位键是一种特殊的共价键，它是由配位体提供孤对电子进入中心原子的空轨道而形成的。
这种键的形成使得配合物具有独特的结构和性质。
二、配合物的形成过程让我们以常见的铜氨配合物 Cu(NH₃)₄²⁺为例，来看看配合物的形成过程。
首先，铜离子（Cu²⁺）在水溶液中以水合离子 Cu(H₂O)₄²⁺的形式存在。
当向溶液中加入氨时，氨分子中的氮原子上有一对孤对电子，能够与铜离子的空轨道相互作用。
氨分子逐渐取代水合离子中的水分子，与铜离子形成配位键，最终形成稳定的Cu(NH₃)₄²⁺配合离子。
这个过程是一个动态平衡的过程，受到溶液的浓度、温度等因素的影响。
在配合物的形成过程中，中心原子的电子构型会发生变化，从而影响其化学性质。
同时，配位体的种类和数量也会决定配合物的性质和结构。
三、配合物的结构配合物的结构可以分为内界和外界两部分。
内界是由中心原子和配位体组成的核心部分，它通常以方括号括起来，比如 Cu(NH₃)₄²⁺中的 Cu(NH₃)₄²⁺就是内界。
内界中的中心原子和配位体通过配位键紧密结合，具有相对稳定的结构。
外界则是位于方括号外面的离子，它们与内界通过离子键相结合。
例如，在 Cu(NH₃)₄SO₄中，SO₄²⁻就是外界。
配合物的空间结构也是多种多样的，常见的有直线型、平面三角形、四面体、八面体等。
配合物的空间结构取决于中心原子的价电子构型和配位体的种类及数量。
配合物_精品文档
配合物一、介绍配合物是由一个或多个中心金属离子与周围的配体形成的化合物。
配合物在化学和生物领域中具有重要的应用。
本文将介绍配合物的基本概念、分类、配位键以及其在化学和生物学中的应用。
二、配合物的基本概念1. 配体：配体是与金属离子通过配位键相连的分子或离子。
配体可以是阳离子、阴离子或中性分子。
2. 配位键：配位键是配体中的一个或多个原子与金属离子之间形成的化学键。
配位键可以是共价键或离子键。
3. 配合物的化学式：配合物的化学式通常以金属离子作为中心，配体写在金属离子周围，并用括号括起来。
例如，[Fe(H2O)6]2+代表铁离子与六个水分子形成的配合物离子。
三、配合物的分类1. 根据配体的性质：配合物可以根据配体的性质分为无机配合物和有机配合物。
无机配合物通常由无机配体组成，如水分子、氨分子等。
有机配合物则由有机配体组成，如有机胺、有机酸等。
2. 根据配位键的数量：配合物可以根据配位键的数量分为单核配合物和多核配合物。
单核配合物是指一个金属离子与一个配体形成配合物，而多核配合物则是指一个金属离子与多个配体形成配合物。
3. 根据配位键的类型：配合物可以根据配位键的类型分为配位键只有金属离子和配体之间的共价键配合物（如钌烯配合物）、配位键只有金属离子和配体之间的离子键配合物（如六氰合铁配合物）以及配位键同时存在共价键和离子键的配合物（如铂阴离子配合物）。
四、配合物的配位键形成机制配位键的形成机制可以通过以下几种方式实现：1. 配位键通过配体的配位效应形成。
配体中的原子或离子发生配位效应，通过与金属离子形成化学键，从而形成配位键。
2. 配位键通过酸碱反应形成。
当金属离子作为酸时，它可以接受一个或多个配位键，与配体形成配合物。
当金属离子作为碱时，它可以损失一个或多个配位键，从而形成配合物。
3. 配位键通过配体之间的配位效应形成。
在多核配合物中，配体之间可以通过配位键相互连接，形成配合物的骨架结构。
五、配合物在化学中的应用1. 催化剂：很多配合物可以作为催化剂，在化学反应中起到催化作用。
配合物的基本概念以及应用
同一种离子稳定性：内轨型>外轨型
什么情况下形成内轨型或外轨型配合物，价键理论不能判断。 只能以磁矩为依据测磁矩。
磁矩： n(n 2)
由测的磁矩求出未成对电子数n，若n与其离子的未成对电子 数相同，则为高自旋，反之为低自旋。
如实验测得[Fe（H2O）6]3+ µ=5.25，则求得n=4
配位原子：配体中提供孤电子对的原子。
如上述X、N、O、C、S等 。
单基（单齿）即只有一个配位原子
配体 多成基键（的多配齿体）。即如同H2时O 有两个以上配
位原子成键的配体。如乙二胺等。
注：常见配位体的齿数见P862表19-1。
3、配位数与中心离子配位的配位原子数即齿数
[Ag(NH3)2]＋ [Cu(NH3)4]2＋ [Cu(en)2] CuY2－
C 在空间构型不同的配合物中配体形成 不同的晶体场，对中心原子d轨道的影响也 不同。
八面体场
在八面体场中沿坐标轴方向伸展的dz2，dx2-y2 轨道，与配体处于迎头相碰状态，故受配体电 场的强烈排斥而能差升高，而夹在坐标轴之间 的dxy，dxz,dyz轨道则受到的排斥力较小，能 差上升较少，由于这三个轨道对配体有相同的 空间分布，因此能差相同，形成一组三重简并 轨道。称为dε轨道。而dz2，dx2-y2在八面体场 中具有相同的能量，所以形成另一组二重简并 轨道称dr轨道。
2
4
4
6
配位数与中心离子(原子)的电荷、半径有关。电荷增加， 配位数增加；半径增加，配位数减小。但半径太大配位数 反而减小，因为引力减小。
4、离子电荷
等于中心离子（原子）和配位体总电荷数之和。 如：[Ag(NH3)2]＋ 、 [Cu(NH3)4]2＋、
“配合物化学及其应用”教案
“配合物化学及其应用”教案教学目标：1.让学生了解配合物化学的基本概念和性质。
2.让学生掌握配合物化学在日常生活中的应用。
3.培养学生的科学素养和探究精神。
教学内容：1.配合物化学的基本概念。
2.配合物的性质及其影响因素。
3.配合物化学在生活中的应用。
教学重点与难点：重点：配合物化学的基本概念和性质。
难点：配合物的应用及影响因素。
教具和多媒体资源：1.投影仪和PPT。
2.配合物化学的实验模型。
3.教学视频和网络资源。
教学方法：1.激活学生的前知：回顾学生之前学过的化学基础知识，如分子结构、化学键等。
2.教学策略：通过讲解、示范、小组讨论和案例分析相结合的方式进行教学。
3.学生活动：设计小实验，让学生通过实验感受配合物的性质。
教学过程：1.导入：故事导入，介绍配合物化学的发展历程和应用领域。
2.讲授新课：通过PPT和实验模型展示配合物化学的基本概念和性质，强调重点和难点。
3.巩固练习：给出一些配合物的例子，让学生判断其类型并解释其应用。
4.归纳小结：总结配合物化学的基本概念、性质和应用，回顾整个教学内容。
评价与反馈：1.设计评价策略：进行小测验和小组讨论，了解学生对教学内容的掌握情况。
2.为学生提供反馈：根据评价结果，为学生提供反馈和建议，帮助他们了解自己的学习状况。
作业布置：1.阅读相关文献，了解配合物化学在各个领域的应用。
2.设计一个与配合物化学相关的实验，并写出实验报告。
3.总结配合物化学的主要性质及其影响因素。
4.思考配合物化学与日常生活的关系，写下自己的感受和看法。
配位化学基础
配位化学基础配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门具有很强交叉性的学科，配位化学旧称络合物化学，其研究对象是配合物的合成、结构、性质和应用。
配位化学的研究范围，除最初的简单无机加和物外，已包括含有金属-碳键的有机金属配位化合物，含有金属-金属键的多核蔟状配位化合物即金属簇合物，还包括有机配体与金属形成的大环配位化合物，以及生物体内的金属酶等生物大分子配位化合物。
一、配合物的基本概念1.配合物的定义及构成依据1980年中国化学会无机化学命名原则，配合物可以定义为：由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（统称为配体）和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子（统称为中心原子），按一定的组成和空间构型所形成的化合物。
结合以上规定，可以将定义简化为：由中心原子或离子和几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，统称为配体单元。
含配体单元（又称配位个体）的化合物称为配位化合物。
配体单元可以是配阳离子，配阴离子和中性配分子，配位阳离子和阴离子统称配离子。
配离子与与之平衡电荷的抗衡阳离子或阴离子结合形成配位化合物，而中性的配位单元即时配位化合物。
但水分子做配体的水合离子也经常不看成配离子。
配位化合物一般分为内界和外界两部分，配体单元为内界，抗衡阳离子或阴离子为外界，而含中性配位单元的配位化合物则无外界。
配合物的内界由中心和配体构成，中心又称为配位化合物的形成体，多为金属，也可以是原子或离子，配体可以是分子、阴离子、阳离子。
2.配位原子和配位数配位原子：配体中给出孤对电子与中心直接形成配位键的原子配位数：配位单元中与中心直接成键的配位原子的个数配位数一般为偶数，以4、6居多，奇数较少配位数的多少和中心的电荷、半径及配体的电荷、半径有关：一般来说，中心的电荷高、半径大有利于形成高配位数的配位单元，如氧化数为+1的中心易形成2配位，氧化数为+2的中心易形成4配位或6配位，氧化数为+3的易形成6配位。
配合物的形成
80%
中心金属
接受配位体提供的电子形成配位 键的金属离子或原子。
配合物的组成
中心原子
接受配位体的电子形成配位键 的金属离子或原子。
配位体
提供孤电子对与中心金属离子 或原子形成配位键的分子或离 子。
配位数
中心金属离子或原子与配位体 之间的配位键数目。
配位数的变化范围
从2到18，常见的配位数有4、6、 8。
配合物的形成
目
CONTENCT
录
• 配合物的基本概念 • 配合物的形成过程 • 配合物的重要性质 • 配合物在化学反应中的作用 • 配合物的应用
01
配合物的基本概念
配合物的定义
80%
配合物
是由金属离子或原子与一定数目 的配位体通过配位键结合形成的 复杂化合物。
100%
配位体
提供孤电子对与中心金属离子或 原子形成配位键的分子或离子。
03
配合物的重要性质
稳定性
02
01
03
热稳定性
配合物在加热条件下不易分解的性质。
结构稳定性
配合物在形成后能够保持其结构完整性的性质。
化学稳定性
配合物在与其他化学物质反应时不易发生变化的性质 。
磁性
顺磁性
配合物具有吸引电子的能力， 表现出正的磁化率。
反磁性
配合物具有排斥电子的能力， 表现出负的磁化率。
配合物的分类
01
02
03
04
有机配合物
由有机分子作为配位体的配合 物。
无机配合物
由无机分子作为配位体的配合 物。
过渡金属配合物
中心金属为过渡金属的配合物 ，具有丰富的反应性能和催化 活性。
主族金属配合物
《配合物的形成和应用》 学习任务单
《配合物的形成和应用》学习任务单一、学习目标1、理解配合物的基本概念，包括配位键、中心离子、配体等。
2、掌握配合物的形成条件和形成过程。
3、了解常见配合物的结构和性质。
4、认识配合物在生产、生活和科学研究中的广泛应用。
二、学习重点1、配位键的形成和特点。
2、配合物的稳定性及其影响因素。
3、配合物在生物、医药、材料等领域的应用实例。
三、学习难点1、配合物的空间结构和配位键的方向性。
2、解释配合物的颜色变化与结构的关系。
四、学习方法1、理论学习：通过教材、网络资源等，系统学习配合物的相关知识。
2、实验探究：参与相关实验，观察配合物的形成和性质变化。
3、案例分析：研究实际应用中的配合物案例，加深对其作用和价值的理解。
五、学习过程（一）知识回顾1、化学键的类型，如离子键、共价键等。
2、物质的结构和性质的关系。
（二）配合物的概念1、配位键定义：一方提供孤电子对，另一方提供空轨道而形成的化学键。
形成条件：具有孤电子对的原子或离子与具有空轨道的原子或离子。
特点：具有方向性和饱和性。
2、中心离子（原子）定义：在配合物中接受孤电子对的离子或原子。
常见的中心离子：过渡金属离子，如 Fe2+、Cu2+等。
3、配体定义：提供孤电子对的分子或离子。
常见的配体：NH3、H2O、Cl等。
4、配位数定义：直接与中心离子（原子）结合的配体的数目。
（三）配合物的形成1、形成过程以Cu(NH3)42+为例，Cu2+具有空轨道，NH3 分子中的 N 原子有孤电子对，N 原子的孤电子对进入 Cu2+的空轨道，形成配位键，从而形成配合物Cu(NH3)42+。
2、形成条件中心离子（原子）具有空轨道。
配体具有孤电子对。
外界条件，如一定的温度、浓度等。
（四）配合物的结构1、简单配合物的结构直线型：如Ag(NH3)2+。
平面三角形：如Cu(CN)32-。
正四面体：如Zn(NH3)42+。
2、复杂配合物的结构介绍一些具有多核中心或多配体的复杂配合物结构。
第二章 2.1 配合物的基本概念
NCH2CH2N
CH2COOH CH2COOH
乙二胺四乙酸，EDTA
O
O
-O -O
CCH2 CCH2
NCH2CH2N
CH2 C CH2C
OO-
O
O
乙二胺四乙酸根，EDTA4-，Y4-
铅与EDTA
Grabbing Toxic Ions
Because of its six donor atoms, the EDTA ion forms very stable complexes with many metal ions. Once ingested by the patient, it acts a scavenger to remove lead and other heavy-metal ion form the blood and other body fluids.
C
C
C
B
C
B A
M
B A
A B
M
AA CB
M
A B
C C
M
CA BA
M
C B
C
B
A
A
B
三反式
一反二顺式
三顺式
M(AABBCC)有5种几何异构体
类似的例子还有： [PtCl2(NO2)2(NH3)2]和[Co(NH3)2(H2O)2(py)2]3+
（2）旋光异构
旋光异构又称光学异构。旋光异构
H
是由于分子中没有对称因素(对称面和对
1. 配合物的立体异构
立体异构可分为几何异构和光学异构两种
（1）几何异构 在配合物内界中, 配体可以占据中心原子周围的不同位置。
所研究的配体如果处于相邻的位置, 我们称之为顺式结构, 如果 配体处于相对的位置, 我们称之为反式结构。由于配体所处顺、 反位置不同而造成的异构现象称为顺－反异构。
第五章 配位化学基础
o 同类配体的名称，按配位原子元素符号的英文字母顺序排列 同类配体的名称， [Co(NH3)5(H2O)]3+ 五氨·一水合钴 五氨 一水合钴(III)离子 一水合钴 离子
配合物的命名 服从一般无机物的命名原则。 服从一般无机物的命名原则。 若与配位阳离子结合的负离子是简单酸根， 若与配位阳离子结合的负离子是简单酸根，则该配合物 叫做“某化某” [Ag(NH3)2]Cl 叫做“某化某”；
配合物命名示例
H[AuCl4] K[PtCl3(C2H4)] [CoCl(NH3)3(H2O)2]Cl2 Fe(CO)5 [Ag(NH3)2](OH) [Co(NO2)3(NH3)3] 四氯合金(III)酸 酸 四氯合金 三氯•乙烯合铂 酸钾 三氯 乙烯合铂(II)酸钾 乙烯合铂 二氯化一氯•三氨 二水合钴 二氯化一氯 三氨•二水合钴 三氨 二水合钴(III) 五羰基合铁 氢氧化二氨合银（ ） 氢氧化二氨合银（I） 三硝基•三氨合钴（ ） 三硝基 三氨合钴（III） 三氨合钴
Cu2++4NH3 + HCl → Cl- + H+ = NH4+
5.2.3 稳定常数的应用
（1）配离子溶液中的离子浓度计算 ） 例5-1：计算含有 ×10-3mol·L-1[Zn(NH3)4]2+和0.1mol·L-1 ：计算含有1.0× NH3的混合溶液中 2+的浓度。（已知 i=3.48×10-10） 的混合溶液中Zn 的浓度。 已知K × [Zn2+]=3.48×10-9mol·L-1 × （2）判断配离子与沉淀之间的相互转化 ） 溶液与10mL 6.0mol·L-1 例5-2：10mL 0.1mol·L-1 CuSO4溶液与 ： NH3·H2O混合并达到平衡，计算溶液中 2+、NH3及 混合并达到平衡， 混合并达到平衡 计算溶液中Cu [Cu(NH3)4]2+的浓度各为多少？若向此溶液中加入 的浓度各为多少？ 0.010molNaOH固体，问是否有Cu(OH)2沉淀生成？（已知 固体，问是否有 沉淀生成？ 固体 K稳([Cu(NH3)4]2+)=2.09×1013，Ksp [Cu(OH)2]=5.6×10-20） × ×
配合物
学习情境2：配合物性质及应用知识目标1.了解配合物的发现过程；2.了解配合物的化学键理论；3.了解配合物的稳定常数的概念及其应用；4.了解配合物的异构现象；5.理解配合物的组成；6.理解配合物内、外界，中心原子/离子，配位体，配位原子，配位数等的含义；7.理解配合物的命名依据；7.掌握配合物的命名；8.掌握配合物化学式的写法；9.掌握配合物内外界的相对稳定性。
能力目标1.能正确识别配合物；2.能正确判断配合物的内、外界，中心离子/原子，配位数，配位原子，配（位）体等；3.能对给定配合物进行命名；4.能根据配合物名称写出对应配合物的化学式；5.能正确应用配合物的相对稳定性引言：组成为CoCl3·6NH3的化合物第一次制备出时，人们认为它是由两个简单化合物(CoCl3和NH3)形成的一种新类型的“复杂化合物”(complex compand),1893年维尔纳(Werner A)教授对这类化合物本性提出了天才见解, 被后人称为维尔纳配位学说。
维尔纳获得1913年诺贝尔化学奖。
一、配合物的基本概念1.配合物(Coordination compound)由中心离子（或原子）和一定数目的阴离子（或中性分子）以配位键相结合。
例如：硫酸铜氨、氢氧化银氨、铁氰化钾、亚铁氰化钾配位化合物又可以叫做配合物，以前曾称为复杂化合物或络合物。
一般由内界和外界组成，配合物特点：①由内、外界组成的配合物,内界(配位个体)是配合物的特征部分.②内界具有一定的稳定性, 在水中难以解离,可象一个简单离子那样参加反应.③内、外界之间以离子键相结合,在水中可几乎完全解离.Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]2+ + SO42-，以硫酸铜氨为例：内界[Cu(NH3)4]2+，外界SO42-2.配位个体(Coordination entity) ：[Cu(NH3)4]2+称为配位个体。
由形成体（Cu2+）和一定数目的配体组成。
配合物的基本概念
配合物的基本概念第五章配位化合物配位化合物简称配合物，又称络合物，是一类非常广泛和重要的化合物。
随着科学技术的发展，它在科学研究和生产实践中显示出越来越重要的意义，配合物不仅在化学领域里得到广泛的应用，并且对生命现象也具有重要的意义。
例如，在植物生长中起光合作用的叶绿素，是一种含镁的配合物；人和动物血液中起着输送氧作用的血红素，是一种含有亚铁的配合物；维生素B12是一种含钴的配合物；人体内各种酶（生物催化剂）的分子几乎都含有以配合状态存在的金属元素。
因此学习有关配合物的基本知识，对学习医学来说也是十分必要的。
第一节配合物的基本概念一、配合物的定义如果在硫酸铜溶液中加入氨水，首先可得到浅蓝色碱式硫酸铜[Cu （OH）2]SO4沉淀，继续加入氨水，则沉淀溶解而得到深蓝色溶液。
显然由于加入过量的氨水，NH3分子与Cu2+离子间已发生了某种反应。
经研究确定，在上述溶液中生成了深蓝色的复杂离子[Cu（NH3）4] 2+。
从溶液中还可结晶出深蓝色[[Cu（NH3）4]SO4晶体。
这说明CuSO4溶液与过量氨水发生了下列反应：或离子方程式已知NaCN，KCN有剧毒，但是亚铁氰化钾（K4[Fe(CN)6]）和铁氰化钾（K3[Fe(CN)6]）虽然都含有氰根，却没有毒性，这是因为亚铁离子或铁离子与氰根离子结合成牢固的复杂离子，失去了原有的性质。
由一个阳离子（如Cu2+或Fe3+）和几个中性分子（如NH3）或阴离子（如CN-）以配价键结合而成的，具有一定特性的复杂粒子，其带有电荷的叫配离子或络离子，其不带电荷的叫配合分子或络合分子。
配合分子或含有配离子的化合物叫配合物。
例如：[Cu(NH3)4]SO4，K4[F e(CN)6]，K3[Fe(CN)6]，K2[HgI4]，[Ag（NH3）2]NO3，[Pt（NH3）2C L4]，[Co(NH3)5(H2O)]CL3等都是配合物。
二、配合物的组成（一）中心离子中心离子也称配合物的形成体，它是配合物的核心部分，位于配离子（或分子）的中心，一般都是带正电荷的，具有空的价电子轨道的阳离子。
配合物发光能力
配合物发光能力【实用版】目录一、引言二、配合物的基本概念与分类三、配合物发光能力的原理四、配合物发光能力的应用五、总结正文一、引言在现代化学领域，配合物化学作为一门独立学科已经取得了显著的发展。
配合物不仅具有独特的结构和性质，还具有丰富的应用，如催化、传感、光电等领域。
在这些应用中，配合物的发光能力尤为重要，为许多高科技领域提供了有力的支持。
本文将围绕配合物发光能力展开讨论，介绍其基本原理、应用以及发展前景。
二、配合物的基本概念与分类配合物，又称络合物，是由一个或多个配体与一个中心金属离子通过配位键结合形成的化合物。
根据配体的不同，配合物可以分为有机配合物和无机配合物；根据中心金属离子的种类，配合物又可以分为过渡金属配合物和主族金属配合物等。
了解配合物的基本概念与分类有助于我们更好地理解其发光能力的本质和特点。
三、配合物发光能力的原理配合物发光能力的产生主要源于其分子或离子中的电子或原子之间的相互作用。
在配合物中，中心金属离子的 d 轨道或 f 轨道与配体的π轨道或σ轨道相互作用，形成所谓的“金属 - 配体”作用。
这种作用使得配合物具有稳定的分子结构，并且能够吸收和释放能量，进而产生发光现象。
发光配合物的原理可以分为两类：一类是分子发光，主要发生在有机配合物中，如有机磷光体和有机染料；另一类是离子发光，主要发生在无机配合物中，如金属有机框架（MOFs）和金属有机配合物（M(CO)6）。
四、配合物发光能力的应用配合物发光能力在许多领域具有广泛的应用，如显示器件、光催化、生物标记、传感等。
以下是配合物发光能力在几个领域的具体应用：1.显示器件：有机磷光体和有机染料广泛应用于有机发光二极管（OLED）和液晶显示器（LCD）等领域，为显示设备提供高亮度、高对比度和快速响应的特性。
2.光催化：某些具有光催化活性的配合物可以在光照条件下将水分解成氢气和氧气，为太阳能转换提供新思路。
3.生物标记：生物活性配合物可用于生物成像和疾病诊断。
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2-1 价键理论
1．主要基本点： ①中心离子（原子）具有空轨道接受配体
提供的孤电子对形成配位键。 ②中心离子用杂化轨道与配体形成配位键。 ③不同杂化类型具有不同空间轨道。见P878
表19-4。
高自旋和低自旋
高自旋和低自旋配合物对于d5-8的中心离子如何 杂化成键？
四面体：弱场 （ｄε３ ｄｒ２） ＣＦＳＥ＝－２.７６×２＋１.７８×３ ＝０·Ｄε 强场 （ｄε５ ｄｒ０） ＣＦＳＥ＝－２.７６×４＋１.７８×１ ＝－８.９Ｄε
平面正方形:弱场ＣＦＳＥ＝０ 强场ＣＦＳＥ＝－２４.８４Ｄε
2
4
4
6
配位数与中心离子(原子)的电荷、半径有关。电荷增加， 配位数增加；半径增加，配位数减小。但半径太大配位数 反而减小，因为引力减小。
4、离子电荷
等于中心离子（原子）和配位体总电荷数之和。 如：[Ag(NH3)2]＋ 、 [Cu(NH3)4]2＋、
Fe(CN)6]3－ 、Ni(CO)4 、[Co(NH3)3Cl3 ] 配离子电荷 分别为 ＋1、＋2、＋3 、0 、0
如上述X、N、O、C、S等 。
单基（单齿）即只有一个配位原子
配体 多成基键（的多配齿体）。即如同H2时O 有两个以上配
位原子成键的配体。如乙二胺等。
注：常见配位体的齿数见P862表19-1。
3、配位数与中心离子配位的配位原子数即齿数
[Ag(NH3)2]＋ [Cu(NH3)4]2＋ [Cu(en)2] CuY2－
杂化成键。
同一种离子稳定性：内轨型>外轨型
什么情况下形成内轨型或外轨型配合物，价键理论不能判断。 只能以磁矩为依据测磁矩。
磁矩： n(n 2)
由测的磁矩求出未成对电子数n，若n与其离子的未成对电子 数相同，则为高自旋，反之为低自旋。
如实验测得[Fe（H2O）6]3+ µ=5.25，则求得n=4
2-2 晶体场理论
过度金属具有部分填充d轨道的化合物常表现出 旋光来，这种化合物具有的特征，晶体场理论 着重考虑静电场对金属d轨道能量的组合。
晶体场：由带负电荷的配体对中心离子（原子） 产生的静电场叫晶体场。
晶体场理论的基本要点：
A 配体与中心离子（原子）之间的作用 是纯粹的静电排斥和吸引。
B 中心离子再配体的电场作用下五个简 并的d轨道发生分裂形成能量不同的 机组轨道。
第十三章 配位化合物
§13-1 §13-2 §13-3 §13-4
配合物的基本概念 配合物的化学键理论 配合物的稳定性 配合物的应用
§13-1 配合物的基本概念
1- 1 1- 2 1- 3 1-4 1-5
配合物的定义 配合物的组成 配合物的命名 配合物的类型 空间结构与异构现象
1-1 配合物的定义
Δs=17.42Dε（s表示平面正方形） 其中E（dx2-y2）=12.28 Dε
E（dxy）=2.28 Dε E（dz2）=-4.28 Dε E（dxz）=E（dyz）=8.12 Dε
Δ的大小主要依据配合物的几何构 型，中心离子的电荷和d轨道的主量子 数n及配对的元素（Δ是一个很重要的 参数，它可用来衡量晶体场的强度，并 决定能差，配合物的磁性）。
1-3 配合物的命名
顺从无机物某化某、某酸某
原则
内界 — 外界 内界命名顺序
（ 1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）
一般符合无机物的命名原则：先阴后阳，先减后 繁：某化某、某酸某。
如： [Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜(Ⅲ) k3[Fe(CN)6] 六氰合铁(Ⅲ)酸钾 [Co(NH5)(H2O)]Cl3 三氯化五氨一水合钴(Ⅲ)
C、 对于相同配体，同种金属的配合物 Δ高氧化态>Δ低氧化态,如： Δ[Fe（H2O）6]3+>Δ[Fe（H2O）6]2+
D、 相同配体 同族相同氧化态 Δ第一过渡子列>Δ第一过渡子列 如：[M（en）2]3+：Co3+<Rn3+<Ir3+
晶体场的稳定化能(CFSE)
Fe2+，3d6 八面体配合物 弱场：CFSE=4E（dε）+2E（dr）=4╳ （-4）+2 ╳ 6=-4 （4个在dε，2个在dr） 强场：6个电子分布在dε轨道。 CFSE=4E（dε）=6 ╳ （-4）=-24
成对能（Ｐ）：电子成对时需克服电子对间排 斥力所需的能量．一般：
△＜Ｐ 高自旋 ［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］３＋ △＝１３７００ｃｍ－＜００ｃｍ－ Ｐ ＝３００cm-
△＞Ｐ 低自旋 ［Ｆｅ（ＣＮ）６］３－ △＝３４２５０ｃｍ－＞００ｃｍ－ Ｐ＝３００ｃｍ－
②配体的强弱场
强场:高自旋 如:［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］３＋ ［ＦｅＦ６］３－
[中心离子(原子)←配位体]－外界
1、中心离子（原子）是具有空价轨道的阳离
子或原子，大多数为过度金属。如：Cu2＋ 、Ag ＋ 、 Zn2＋ 、 Ni 、 Pt
2、 配 位体：具有孤电子对的离子或原子。
如：X－ 、NH3 、 H2O 、OH－ 、 CN－ 、 NSC－、 SCN－ 、
配位原子：配体中提供孤电子对的原子。
[Fe(H2O)6]3+
高自旋
注意：a上述公式仅适用第一过渡子列M。 b理论µ与实验策得µ不同。
中心离子与配体形成配位键的类型
①б配键：配体中含孤电子对的轨道与中心 离子（原子）的价轨道以“头碰 头”方式成键。
②Л配键：配体中含孤电子对的轨道与中心 离子（原子）的价轨道以“肩并 肩”方式成键。
③反馈Л键：（d—pЛ，d—dЛ）。
分裂能与配体种类的关系
总结大量光谱实验和理论研究得出经验规律。 A、 分裂能：平面正方形>八面体>西面体 B、 同一金属离子配体不同时Δ不同。P890 Δ:I-<Br-<Cl-≈SCN-<N-<F-<(NH2)2CO<OH-<C2O42-<H2(COO)22<H2O<NCS-<C2H5N≈NH3<PR3<NH2(CH2)2NH2<SO3-<NH2OH<NO2- < 联吡啶≈邻菲咯啉<H-≈CH3-≈CH5-<CN-<CO<P(OR)3
异构现象
1、杂化类型和空间结构
配位数 空间结构
杂化类型
2
直线
sp
3
平面三角形
sp2
4
四面体、平面正方形
dsp2
5 三角双锥
dsp3与d2sp2
6
八面体
d2sp3与sp3d2
（2） 异构现象
同分异构现象：化学式相同而结构式不同的 现象。
异构现象
立体异构
顺反异构 旋光异构
结构异构
顺反异构 如：
中心离子与配位体以配位键的形式结合而成的 复杂离子(原子)称为配合单元。 含有配合单元的化合物称为配合物。如： K3[Fe(CN)6] [Ag(NH3)4]SO4 Ni(CO)4 [Fe(CN)6]3－ [Co(NH3)4]2＋ Ni(CO)4
1- 2 配合物的组成
内界 [Co(NH3)4 ]SO4 (强调中性无外界)
计算结果表明CFSE不仅与d电子数目有关，还与晶 体场的强度有关，从P892表19-5中的数据看出： 一般，稳定化能：正方形>八面体>四面体
在相同条件下，CFSE↑配合物越稳定。
晶体场的应用 ①决定配合物的自旋状态
分裂的d轨道中的分布情况，在八面体场 中d轨道分裂为dε和dr两组轨道，
对于d1，d2，d3按洪特规则只有一种排布方式， d8d9d10也只有一种，对于d4-7在强场和弱场中可出现高 自旋和低自旋两种构型。
强调
⑴中心离子(原子)的氧化数用罗马数字 表示并用小括号括起来.
⑵内界命名顺序：配体数—配体—合—中 心离子（氧化数）
⑶配体命名顺序：无机配体—中心离 子—有机配体
a· 同类配体按配位原子英文字母顺序。 如先NH3后H2O。
b ·同类配体配位原子相同，含原子少者 优先。如先NH3后NH2OH。
O HO S OH O
Fe dsp3轨道杂化
d.p反馈π键
能形成Л接受配体的有：CO、CN-、-NO2、N2 、 R3P 、C2H4、R3As等。
说明
价键理论虽能解释许多配合物的配位数和空间 结构，解释配离子的稳定性、磁性等某些基本性 质，但它有局限性，只能定性而不能量性，当配 位体不同时不能解释。 稳定性d0<d1<d2<d3<d4<d5<d6<d7<d8<d9<d10 它不能 解释配离子的颜色和某些结构。
c· 同类配位原子相同，则结构式中与配 位原子相连的元素符号在d·英文字母
中
排在前的先续。如：[Cu(NH3)4]2＋ [Fe(CN)6]3－ 的命名。
1-4 配合物的类型
①简单配合物 ②螯和物
中心离子(原子) ←单齿 配体
中心离子←多齿配体且 成环状结构。
如：
[Ni(en)2]2+
每一个环上含有几个原子则称为几元环，一般五 元、六元较多。
C 在空间构型不同的配合物中配体形成 不同的晶体场，对中心原子d轨道的影响也 不同。
八面体场
在八面体场中沿坐标轴方向伸展的dz2，dx2-y2 轨道，与配体处于迎头相碰状态，故受配体电 场的强烈排斥而能差升高，而夹在坐标轴之间 的dxy，dxz,dyz轨道则受到的排斥力较小，能 差上升较少，由于这三个轨道对配体有相同的 空间分布，因此能差相同，形成一组三重简并 轨道。称为dε轨道。而dz2，dx2-y2在八面体场 中具有相同的能量，所以形成另一组二重简并 轨道称dr轨道。