高中化学竞赛 第四章 配合物结构和新型配合物课件

4.1.1 配合物的组成
瑞士化学家维尔纳
维尔纳是配位化学理论的 开创者。正是由于对配位化合 物研究所取得的杰出成就，他 获得了1913年的诺贝尔化学奖。 他对自己从事研究工作的体会 是：真正的雄心壮志几乎全是 智慧、辛勤、学习、经验的积 累，差一分一毫也达不到目 的。…
4.1.1 配合物的组成
[Ag(NH3)2]Cl
1. 二配位配合物
2. 四配位配合物
3. 六配位配合物
4.2.1 二配位配合物
Ag+离子的空
轨道采取sp杂 化：
4d10 4d10
[Ag(NH3)2]+配离子， 实验测得为直线形结
构，磁矩 = 0，无成
单电子。
5s
5p
+ 2NH3
5p
sp杂化轨道
4.2.2 四配位配合物
（1） [Ni(NH3)4]2+ 配离子的形成：
CH2 C
N CH2 C
O O
O
O
O
CC
EDTA-乙二胺四乙酸根离子，
O
O
OX-草酸根
有时用Y4-表示。
4.1.1 配合物的组成
配位数：配合物中直接与中心离子或原子相连的配 位原子的数目。注意：不是配体的数目！
配离子
[Ag(NH3)2]+ Ni(CO)4 KBF4
[Cu(en)2]2+ [Ca(EDTA)]2-
3d8
Ni2+（3d8）
4s
4p
3d8
[Ni(NH3)4]2+
+ 4NH3 sp3杂化轨道
4.2.2 四配位配合物
[Ni(NH3)4]2+ 配离子的空间结构
4.2.2 四配位配合物
（2） [Ni(CN)4]2- 配离子的形成：
配体数
2 4 4 2 1
配位数
2 配位数和配 4 体数一致 4 4 配位数和配 6 体数不一致
4.1.1 配合物的组成
(1)：已知中心离子氧化值和配体的电荷数，确定配 离子的电荷。
(2)：已知配离子和配体的电荷数，确定中心离子的 氧化值。
配合物
配离子 配体 中心离子
[PtCl2(NH3)2]m [Cu(en)2]n
定的间隔，一般为2~3个原子，这样才能形成比较稳 定的五元环或六元环。
螯合物的特点： 稳定性较好，常具有特征的颜色，难溶于水而
易溶于有机溶剂。
4.1.4 配合物的几何异构现象
1. 四配位
(a) 顺式
(b) 反式
[PtCl2(NH3)2]配离子的顺反异构体
4.1.4 配合物的几何异构现象
1. 四配位
N C F N N，O
单齿配体和多齿配体
单齿配体：每个配体只含有一个配位原子。如NH3, H2O, F-, CN-, OH- 等。 多齿配体：每个配体含有两个或两个以上的配位原子。
如en, OX, EDTA等。
CH2 CH2
O
4-
O
H2N
NH2
en-乙二胺
2-
C CH2
O O
N CH2 CH2
O C CH2
[Ag(NH3)2]+ + Cl-
[Ag(NH3)2]+为配离子，是配合物的内界，Cl-是配 合物的外界。
1，中心离子（或原子）用符号M表示
2，配（位）体用符号L表示
3，配位数
4，配离子电荷
4.1.1 配合物的组成
中心离子（或原子）也称为配合物形成体。
配合物 中心离子或原子
[Ag(NH3)2]+
Ag+
Ni(CO)4
Ni
KBF4
B3+
4.1.1 配合物的组成
配体：与中心离子或原子直接相连的离子或分子。 配位原子：配体中提供孤对电子直接与中心离子或 原子成键的原子。
配离子
配体
配位原子
[Ag(NH3)2]+ Ni(CO)4 KBF4
[Cu(en)2]2+ [Ca(EDTA)]2-
NH3 CO Fen-乙二胺 EDTA-乙二胺四乙 酸根离子
(4)：配体个数用倍数词头二、三、四等数字表示。
4.1.2 配合物的命名
例如： 配合物
命名
[CoCl2(NH3)3 (H2O)]Cl 氯化二氯·三氨·一水合钴（Ⅲ）
K4[Fe (CN)6] NH4[Cr(SCN)4 (NH3)2]
六氰合铁（II）酸钾 四硫氰·二氨合铬（Ⅲ）酸铵
Na2[Ca(EDTA)] H[AuCl4]
[Ca(EDTA)]x
m=? n=? x=?
Cl-, NH3 en
EDTA
Pt4+ Cu2+ Ca2+
Ni(CO)4
Ni(CO)4
[Fe(C2O4)3]3- [Fe(C2-O4)3]3
CO C2O42-
Niy, y=? Fez, z=?
4.1.2 配合物的命名
规则类似于无机化合物的命名：
(1)：阴离子在前，阳离子在后。若为配阳离子，则叫某 化某或某酸某；若为配阴离子，则配阴离子与外界阳离 子用“酸”字连接。 (2)：配体的名称放在中心离子名称之前。配体的顺序： 阴离子配体在前，中性分子配体在后；无机配体在前， 有机配体在后。中心离子的氧化值用带括号的罗马数字 表示。 (3)：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。
EDTA合钙（II）酸钠 四氯合金（Ⅲ）酸
4.1.3 螯合物
螯合物：又称内配合物，由多齿配体通过两个或两个以上 的配位原子与同一中心离子形成的具有环状结构的配合物。
[Ca(EDTA)]2-配离子的结构示意图
4.1.3 螯合物
螯合剂：能形成螯合物的配体称为螯合剂。
形成螯合物的条件： 同一配体的两个或两个以上的配位原子间有一
(a) 顺式
(b) 反式
二氨基乙酸根合铂（II）配离子的顺反异构体
4.1.4 配合物的几何异构现象
2. 六配位
[CrCl2(NH3)4]+配离子的顺反异构体
4.1.4 配合物的几何异构现象
2. 六配位
[CrBr3(NH3)3]配离子的异构体
4.2 配合物结构的价键理论
科学家鲍林
配合物结构的价键理论 认为：中心离子能量相近
第四章 配合物结构和新型配合物
4.1 配合物的基本概念 4.2 配合物结构的价键理论 4.3 配合物结构的晶体场理论 4.4 配合物结构的分子轨道理论 4.5 新型配合物
4.1 配合物的基本概念
演示实验
沉淀溶解是因为 生成了[Ag(NH3)2]Cl 配合物，而加入 NaOH溶液后无AgO 沉淀生成，说明溶液 中Ag+含量极微。
的空轨道在成键时会发生杂 化，形成能量相等、具有一 定方向性的杂化轨道。配位 原子中含孤对电子的轨道与 中心离子空的杂化轨道重叠， 形成配位键。
4.2 配合物结构的ห้องสมุดไป่ตู้键理论
配位键的概念
配合物中，由配体中配位原子含有孤对电子的 轨道与中心离子（或原子）的空轨道重叠形成的化 学键，这种化学键称为配位键，表示为L M。