2.2.3配合物理论简介
课件12:2.2.3 配合物理论简介
H2O
(2)加BaCl2溶液,有白色沉淀
以上现象说明什么问题?
结论: (1) 有新微粒生成; (2) 溶液中几乎无Cu2+,存在于新微粒中; (3) 溶液中有大量SO42-存在,说明在与浓氨水反应前后 SO42-无变化,未参与新微粒的形成。
综合以上实验现象分析归纳得出:
深蓝色溶液的本质是NH3与Cu2+形成了新的微粒。 [Cu(NH3)4]2+
b.配位体:提供孤对电子或π电子
① 阴离子、中性分子 ② 配体中直接与中心原子结合的原子叫配位原子。 配位原子必须是含有孤对电子的原子。
常见的配位原子是VA、VIA、VIIA 卤素原子X、O、S、N、P、C。
c.配位数:直接同中心原子配位的配位体的数目
配位数 常 见 金 属 离 子 配 位 数
1价金属离子
天蓝色溶液
H2O
2+
H2O Cu OH2
H2O
深蓝色溶液
NH3
2+
H3N Cu NH3
NH3
配位键的稳定性
Cu2+ OH2 < Cu2+
NH3 < H+
NH3
天蓝色溶液
H2O
2+
H2O Cu OH2 H2O
H+
HN H
H
(4)配合物的性质 ✓配合物具有一定的稳定性,配位键越强,配合物越稳定。 过渡金属离子远比主族金属易形成配合物,且形成的配合物 的稳键的表示方法 A B H O H
(4)配位键的键参数
H
同其他相同原子形成的共价键键参数完全相同
2. 配合物 通常把接受孤电子对的金属离子(或原子)与
(1) 定义: 某些提供孤电子对的分子或离子以配位键结合 形成的化合物称为配位化合物,简称配合物
新教材人教版高中化学选择性必修2 2.2.2 杂化轨道理论、配合物理论
sp 一个ns和一个np
180°Βιβλιοθήκη sp2 一个ns和两个np
120°
sp3 一个ns和三个np
109°28′
杂化 类型 实例
分子 结构 示意
图
分子 构型
sp BeCl2
直线形
sp2
sp3
BF3
CH4
平面三角形
正四面体形
(2)杂化轨道中有未参与成键的孤电子对。 由于孤电子对占据部分杂化轨道,会使分子的构型与杂化轨道的构型不同,如水 分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的,其分子不呈正四面体形, 而呈V形,氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个是由孤电子对占据的,氨分子不呈 正四面体形,而呈三角锥形。
平面,C项正确,D项错误。
4.下列分子中,中心原子杂化轨道类型相同,分子的立体构型也相同的是 ( )
A.BeCl2、CO2 C.SO2、CH4
B.H2O、SO2 D.NF3、CH2O
【解析】选A。根据价层电子对互斥理论可知,水中氧原子含有的孤电子对数为 (6-2×1)÷2=2,采取sp3杂化方式,水是V形结构,SO2中硫原子含有的孤电子对数 为(6-2×2)÷2=1,采取sp2杂化方式,SO2是V形结构,B错误;同样分析氯化铍中铍 原子是sp杂化,是直线形结构,CO2是直线形结构,碳原子是sp杂化,A正确;SO2是V 形结构,CH4中碳原子采取sp3杂化方式,是正四面体形结构,C错误;NF3中氮原子采 取sp3杂化方式,是三角锥形结构,CH2O中碳原子采取sp2杂化方式,是平面三角形 结构,D错误。
非金属元素) (不同非金属元素) (中心离子或原子)
特征
有方向性和饱和性
2.配位化合物: (1)配合物的组成。
第3课时配合物理论简介
第3课时配合物理论简介一配位键1.配位键的概念是成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键,是一类特殊的共价键。
2.配位键表示方法:A→B,其中A是,B是。
如:NH4+3.配位键的形成条件①成键原子一方能提供孤电子对。
如分子有NH3、H2O、HF、CO等;离子有Cl-、OH-、CN-、SCN-等。
①成键原子另一方能提供空轨道。
如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子。
4.配位键的特点:配位键是σ键,特殊的共价键,同样具有饱和性和方向性。
一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的,如Ag+形成2个配位键;Cu2+形成4个配位键等。
5.常见含配位键的物质:NH+4、H3O+、CO、AlO2-、[B(OH)4]-、H2SO4二配位化合物1.配合物的概念把与某些以结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。
如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物。
2.配合物的形成上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。
以配离子[Cu(NH3)4]2+为例,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。
配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为3.配合物的组成配合物[Cu(NH3)4]SO4其组成如下图所示:(1)中心原子是提供空轨道接受孤电子对的原子。
中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子),过渡金属离子最常见的有Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等。
(2)配体是提供孤电子对的阴离子或分子,如Cl-、NH3、H2O等。
配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。
配位原子必须是含有孤电子对的原子,如NH3中的N原子,H2O 中的O原子等。
(3)配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。
如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为6。
形成配合物的条件形成配合物的中心原子(离子)必须存在空轨道,配体一般都存在着孤电子对。
课时作业9:2.2.3 配合物理论简介
第3课时配合物理论简介一、选择题1.关于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的说法正确的是()A.中心原子的化合价为+2价B.配体为水分子,外界为Cl-C.配位数是6D.在其水溶液中加入AgNO3溶液,不产生白色沉淀2.用过量硝酸银溶液处理0.01 mol氯化铬水溶液,产生0.02 mol AgCl沉淀,则此氯化铬最可能是()A.[Cr(H2O)6]Cl3B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O3.下列各组微粒间不能形成配位键的是()A.Ag+和NH3B.Ag+和H+C.H2O和H+D.Co3+和CO4.向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液,再滴入适量浓氨水,下列叙述不正确的是()A.开始生成蓝色沉淀,加入过量氨水时,形成无色溶液B.开始生成Cu(OH)2,它不溶于水,但溶于浓氨水,生成深蓝色溶液C.开始生成蓝色沉淀,加入氨水后,沉淀溶解生成深蓝色溶液D.开始生成Cu(OH)2,之后生成更稳定的配合物5.关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是()A.配体为水分子,外界为Br-B.中心原子采取sp3杂化C.中心离子的配位数为6D.中心离子的化合价为+2价6.下列过程与配合物的形成无关的是()A.除去铁粉中的SiO2可用强碱溶液B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C.向Fe3+溶液中加入KSCN溶液后溶液呈血红色D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失7.对盐类物质可有下列分类:如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl]是一种混盐,硫酸铝钾KAl(SO4)2是一种复盐,冰晶石(六氟合铝酸钠)Na3AlF6是一种络盐。
对于组成为CaOCl2的盐可归类于()A.混盐B.复盐C.络盐D.无法归属于上述类别8.以下微粒含配位键的是()①N2H+5②CH4③OH-④NH+4⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OH A.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部二、非选择题9.(1)在配合物离子[Fe(SCN)]2+中,提供空轨道接受孤对电子的微粒是__ ____。
课时作业14:2.2.3 配合物理论简介
第3课时配合物理论简介题组一配位键的形成与存在1.下列各种说法中错误的是()A.配位键是一种特殊的共价键B.NH4NO3、CuSO4·5H2O都含有配位键C.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D.形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤电子对考点配位键题点配位键的概念与形成答案 C解析配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道而形成的共价键,可见成键双方都不存在未成对电子,故A、D对,C错;NH4NO3、CuSO4·5H2O中的NH+4、[Cu(H2O)4]2+含有配位键,故B对。
2.(2020·山东省高二期中)丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀,可用来检验Ni2+,其分子结构如下图。
该分子中不存在()A.σ键B.π键C.离子键D.配位键答案 C解析分子内两原子间的一条实线表示1个σ键,两条实线中有一条表示σ键,有一条表示π键,A、B不合题意;离子键是阴、阳离子间形成的化学键,丁二酮肟镍分子内不存在阴、阳离子,所以不存在离子键,C符合题意;分子内用箭头表示的化学键为配位键,D不合题意。
3.(2020·陇川县第一中学高二期末)下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是()①H2O②NH3③F-④CN-⑤COA.①②B.①②③C.①②④D.①②③④⑤考点配位键题点配位键的存在与判断答案 D解析根据各微粒中各原子的成键情况,写出各微粒的电子式,可知,这几种微粒都能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键,故选D。
题组二配合物的组成及确定4.下列物质不是配合物的是()A.K2[Co(SCN)4] B.Fe(SCN)3C.CuSO4·5H2O D.NH4Cl考点常见配合物及其组成确定题点配合物的概念及判断答案 D解析A项,钴离子提供空轨道、硫氰酸根离子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物;B项,铁离子提供空轨道、硫氰酸根离子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质为配合物;C项,铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物;D项,铵根离子中N原子含有孤电子对,氢离子提供空轨道,形成配位键,配合物的中心原子(或离子)提供空轨道,NH+4不是配离子,所以NH4Cl不是配合物。
教学设计10:2.2.3配合物理论简介
第3课时配合物理论简介教学目的知识与技能1.配位键、配位化合物的概念2.配位键、配位化合物的表示方法过程与方法1.采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学2.培养学生分析、归纳、综合的能力情感态度价值观培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力重点配位键、配位化合物的概念难点配合物理论教学过程教学步骤、内容师生活动[引入]我们在了解了价层电子互斥理论和杂化轨道理论后,我们再来学习一类特殊的化合物,配合物[板书]配合物理论简介[实验2-1]将表中的少量固体溶于足量的水,观察实验现象并填写表格。
[投影]固体CuSO4白色CuCl2·2H2O绿色CuBr2深褐色NaCl白色K2SO4白色KBr白色哪些溶液呈天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色实验说明什么离子呈天蓝色,什么离子没有颜色可知Na+、K+、Cl―、Br―、24SO 等离子无色。
而Cu2+在水溶液中有颜色[讲]上述实验中呈天蓝色的物质是水合铜离子,可表示为[Cu(H2O)2+],叫做四水合铜离子。
在四水合铜离子中,铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤对电子对给予铜离子,铜离子接受水分子的孤对电子形成的,这类“电子对给予—接受键”被称为配位键。
[投影][板书]1.配位键(1)定义:“电子对给予—接受键”被称为配位键。
一方提供孤对电子;一方中存在配位键。
有空轨道,接受孤对电子。
如:[Cu(H2O)2+]、NH4[讲]配位键是一种特殊的共价键,但形成配位键的共用电子对由一方提供而不是由双方共同提供的。
[板书](2)成键粒子:原子(3)成键性质:共用电子对对两原子的电性作用(4)成键条件:形成配位键的一方是能够提供孤对电子的原子,另一方是具有能够接受孤对电子的空轨道原子。
(5)配位键的表示方法:A→B(表明共用电子对由A原子提供而形成配位键)[讲]存在配位键的物质有很多,比如我们常见的NH4+、H3O+、SO42-、P2O5、Fe(SCN)3、血红蛋白等等。
人教版高中化学选修三2.2.3 配合物理论简介
第二代铂类抗癌药(碳铂)
O C NH3 CH2 Pt2+
配合物理论简介
图片导学 第 12 页 你能标出分子中存在的配位键吗?
固氮酶中Fe—Mo中心结构示意图
Fe
S
Mo
配合物理论简介
知识探究 第 13 页
(5) 配合物的应用
a b c
d
叶绿素 血红蛋白 在生命体中的应用 酶 含锌的配合物 含锌酶有80多种 维生素B12 钴配合物 在医药中的应用 抗癌药物 固氮酶 配合物与生物固氮 H[AuCl4] 王水溶金 照相技术的定影 电解氧化铝的助熔剂 在生产生活中的应用 Na3[AlF6] 热水瓶胆镀银
提供空轨道接受孤 对电子
H O H H
H2O 2+ H2O Cu OH2
H2O
配合物理论简介 四、配合物理论简介 1、配位键 (1)定义:
知识探究第 4 页
提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形 成的共价键,即“电子对给予—接受键”
(2)配位键的形成条件: 一方提供孤电子对, 一方提供空轨道 (3)配位键的表示方法: A B H O H 注意: (1)配位键是一种特殊的共价键 (2)配位键同样具有饱和性和方向性 (3)H3O+ NH4+ 中含有配位键
化学 · 选修 3《物质结构与性质》
配合物理论简介
配合物理论简介 实验 [2—1]
实验导学第 2 页
向盛有固体样品的试管中,分别加1/3试管水溶解固体, 观察实验现象并填写下表
固体
CuSO4 CuCl2•2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr 白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色 天蓝色 无色 无色 无色
Br - K +
2.2.2 杂化轨道理论 配合物理论
思考与交流
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+与H2O是如何结合的呢?
H2O 提供孤电子对
H+
提供空轨道接
受孤对电子
H2O Cu2+
HOH H 配位键
H2O
2+
H2O Cu OH2
H2O
思考与交流
除水外,是否有其他电子给予体?
实验探究[2—2] (取实验[2-1]所得硫酸铜溶液1/3实 验)根据现象分析溶液成分的变化并说明你的推断依据, 写出相关的离子方程式
[Cu(NH ) ] SO 硫酸四氨合铜
二、配合物理论简介
(5) 配合物的性质
配合物的稳定性不同。有的配合物非常稳定,如 [Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+,有的配合物则不稳定。 配合物的稳定性与配位键的强弱有关,配位键越强,配 合物越稳定,当中心离子相同时,配合物的稳定性与配 位体的性质有关。过渡金属配合物远比主族金属配合物 稳定。
为了解决这一矛盾,鲍林提出了杂化轨道理论
一、杂化轨道理论简介 2p
C:2s22p2 2s
激发 2s
2p
sp3杂化
sp3
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全 相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。
为了四个杂化轨道在空间尽可能远离,使轨道间的排斥最小, 4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?
Cl
Be
Cl
180°sp
px
px
Be原子C:l 1s22s2 没有单个电子Cl,
2p
2p
2s
激发 2s
sp
sp杂化
一、杂化轨道理论简介
学案5:2.2.3配合物理论简介
第3课时配合物理论简介课程学习目标1.了解配位键、配位化合物。
2.能说明简单配合物的结构第一层级知识记忆与理解知识体系梳理1.配位键(1)Cu2+的电子排布式为①。
(2)[Cu(H2O)4]2+的名称为②,呈③色。
在此离子中铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给铜离子,铜离子接受水分子提供的孤电子对形成的,这类“电子对给予接受键”被称为配位键。
(3)配位键的形成条件是一方④,另一方⑤。
2.配位化合物(1)配位化合物:通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以⑥结合形成的化合物称为配位化合物。
(2)[Cu(H2O)4]2+中Cu2+称为⑦,H2O称为⑧,4称为⑨。
3.与配位键有关的几个重要反应(1)完成下列反应:①Cu2++2NH3·H2O⑩。
②Cu(OH)2+4NH3·H2O。
(2)向氯化铁溶液中加入一滴硫氰化钾溶液,现象为。
离子方程式为。
(3)氨气与盐酸反应的离子方程式为,铵根离子中的化学键类型是,空间构型是。
氮原子的杂化方式是。
(4)AgCl+2NH3·H2O。
(5)AgNO3+NH3·H2O,AgOH+2NH3·H2O。
基础学习交流1.配位键与一般共价键有什么区别?2.氯化铵是否属于配位化合物?3.配位键是电子云重叠形成的吗?4.为什么过渡金属容易形成配位键?5.已知配合物的品种超过数百万,是一个庞大的化合物家族。
它们的共同特点是什么?第二层级思维探究与创新重点难点探究探究1:配位键的形成条件互动探究在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中,哪些可以作为中心原子?哪些可以作为配体?中心原子:。
配体:。
探究拓展1.共价键有饱和性,但NH3为什么仍能与H+结合生成N呢?2.什么物质可以形成配位键?形成配位键的条件有哪些?3.为什么过渡金属配合物远比主族金属配合物多?探究体验下列过程与配合物的形成无关..的是()。
学案9:2.2.3配合物理论简介
第3课时配合物理论简介【学习目标】1、认识配位键,知道简单配合物的基本组成和形成条件。
2、记住常见配位化合物,了解配合物的结构与性质之间的关系;认识配合物在生产生活和科学研究方面的重要应用。
【回顾旧知】1.孤电子对:分子或离子中,的电子对。
2.共价键:。
【新知预习】共价键里还有一类特殊的叫配位键,与一般共价键的形成过程不同。
配合物理论简介一、配位键:一种特殊的共价键(1)概念:成键的两个原子一方提供,一方提供而形成的共价键。
以NH4+的形成为例说明配位键的形成:NH3分子的电子式中,N原子上有一对孤电子对,而H+的核外没有电子,1s是空轨道。
因此当NH3分子与H+靠近时,NH3分子中N 原子上的进入H+的,与H+共用。
H+与N原子间的共用电子由N原子单方面提供,不同于一般的共价键,是一种特殊的共价键,叫配位键。
(2)形成条件:其中一个原子提供。
另一原子提供空轨道。
可用电子式表示NH4+的形成过程:为了区别普通共价键与配位键,可用“→”表示配位键,箭头指向接受电子(提供空轨道)的原子,因此的结构式可表示为:从形成过程看,尽管一个N-H键与其它的三个不同,但形成NH4+后,这四个共价键的、、三个参数是完全相同的,表现的化学性质也完全相同,所以NH4+空间结构为,与CH4、CCl4相似。
〖课堂练习〗气态氯化铝(Al2Cl6)中具有配位键,分解原子间的共价键关系如图所示,将图中的配位键标上箭头。
二、配合物理论简介离子(或原子)与某些分子或离子以结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物,又叫络合物。
目前已知配合物的品种超过数百万,是一个庞大的化合物家族。
(1)有关配合物(配位化合物)的几个概念如:名称:硫酸四氨合铜(Ⅱ)理解要点:①配合物中的配体,提供孤电子对,可为中性分子或阴离子。
中心原子提供空轨道,可为阳离子也可为中性原子。
如Cu(H2O)42+(四水合铜离子)、Fe(H2O)62+(六水合亚铁离子)、Fe(H2O)63+(六水合铁离子)、Ni(CO)4(四羰基镍)、Fe(CO)5(五羰基铁)等。
课件8:2.2.3 配合物理论简介
D.全部
【解析】 形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤电子对,另一个原 子(或离子)有空轨道。在②CH4、③OH-中,中心原子碳和氧的价电子已完全 成键,没有孤电子对。
【答案】 C
6.(1)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为__________,提 供孤电子对的成键原子是________。
【答案】 D
2.下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是
()
①H2O ②NH3 ③F- ④CN- ⑤CO
A.①②
B.①②③
C.①②④
D.①②③④⑤
【解析】 配体是含有孤电子对的阴离子或分子,这几种微粒的结构中都
含有孤电子对。 【答案】 D
3.在NH4+中存在4个N—H共价键,则下列说法正确的是( ) A.4个共价键的键长完全相同 B.4个共价键的键长完全不同 C.原来的3个N—H的键长完全相同,但与通过配位键形成的N—H键不同 D.4个N—H键键长相同,但键能不同
【解析】 NH+ 4 可看成 NH3 分子结合 1 个 H+后形成的,在 NH3 中中心原 子氮采取 sp3 杂化,孤电子对占据一个轨道,3 个未成键电子占据另 3 个杂化轨 道,分别结合 3 个 H 原子形成 3 个 σ 键,由于孤电子对的排斥,所以立体构型 为三角锥形,键角压缩至 107°。但当有 H+时,N 原子的孤电子对会进入 H+的 空轨道,以配位键形成 NH+ 4 ,这样 N 原子就不再存在孤电子对,键角恢复至 109°28′,故 NH+ 4 为正四面体形,4 个 N—H 键完全一致,配位键与普通共价 键形成过程不同,但性质相同。
【答案】 A
题组2 配合物的组成与性质 4.下列关于配位化合物的叙述中,不正确的是( ) A.配位化合物中必定存在配位键 B.配位化合物中只有配位键 C.[Cu(H2O)4]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的氧原子提供孤电子对形成 配位键 D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等 领域都有着广泛的应用
课件6:2.2.3 配合物理论简介
提供孤电子对
提供空轨道接受孤 对电子
H2O Cu2+
[Cu(H2O)4]2+
H2O H2O Cu
H2O
2+ OH2
课堂反馈 讨论在NH3·BF3中,何种元素的原子提供孤对电子, 何种元素的原子接受孤对电子?写出NH3·BF3的结构式
NH3中N原子提供孤对电子 BF3中的B原子提供空轨道接受孤对电子
配位体中直接同中心原子配合的原子叫做配位原子。配 位原子必须含有孤对电子,如NH3中的N原子,H2O分子中的 O原子,配位原子常是VA、VIA、VIIA元素的原子。
③配位数:直接同中心原子(或离子)配位的原子(离子 或分子4、6、8。
计算中心离子的配位数:一般是先在配离子中找出中心离 子和配位体,接着找出配位数目。如:[Co(NH3)4Cl2]Cl配 位数是2+4=6。
HF HN B F
HF
实验探究[2—2]
CuSO4·5H2O 是配合物
向硫酸铜水溶液中 加入氨水
实验2-2 向硫酸铜水溶
液中加入氨水 继续加入氨水
加入乙醇
现象 蓝色沉淀
深蓝色的透明溶液 深蓝色的晶体
产生现象的原因: Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH深蓝色的晶体: [Cu(NH3)4] SO4·H2O
课堂反馈
有Fe2+ Cu2+ Zn2+ Ag+ H2O NH3
CH4 Cl CO CN CO2 微粒
可以作为中心离子的是
Fe2+ Cu2+ Zn2+ Ag+
课件11:2.2.3 配合物理论简介
(1)中心离子或原子(也称形成体) 有空轨道 主要是一些过渡金属,如铁、钴、镍、铜、银、金、 铂等金 属元素的离子; 或是具有高氧化数的非金属元素,硼,硅、磷等,如Na[BF4] 中的B(Ⅲ)、K2[SiF6]中的Si(Ⅳ)和NH4[PF6]中的P(Ⅴ);
或是不带电荷的中性原子,如[Ni(CO)4], [Fe(CO)5]中的Ni, Fe 都是中性原子,
5.配合物形成时的性质改变 (1)颜色的改变,如Fe(SCN)3的形成。 (2)溶解度的改变,如AgCl―→[Ag(NH3)2]+。
典例:在CrCl3的水溶液中,一定条件下存在组成为 [CrCln(H2O)6-n]x+(n和x均为正整数)的配离子,将其通过 氢离子交换树脂(R—H),可发生离子交换反应: [CrCln(H2O)6-n]x++xR—H―→Rx[CrCln(H2O)6-n]+xH+ 交换出来的H+经中和滴定,即可求出x和n,确定配离子 的组成。
常见的配位数与中心离子的电荷数有如下的关系:
中心离子的电荷:+1 +2
+3 +4
常见的配位数: 2 4(或6) 6(或4) 6(或8)
3.形成配合物的条件 (1)配体有孤电子对;(2)中心原子有空轨道。
4.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。当做为中心原子的金属离子相同时, 配合物的稳定性与配体的性质有关。
第3课时 配合物理论简介
叶绿素结2O晶 体是蓝色而无水CuSO4 是白色?
CuSO4•5H2O
目标导航 了解配位键的特点及配合物理论,能说明简单配合物 的成键情况。
课前导学 配合物理论简介
1. “电子对给予接受键” 被称为配位键。一方提 供 孤电子对,一方有 空轨道 接受 孤电子对 。通 常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体) 以 配位键 结合形成的化合物称为 配位化合物 。
2.2.3配合物理论
2+
Cu OH2 H2O
2+ NH3 H2O Cu NH3
NH3
H N H H
(4) 配合物的性质 配合物具有一定的稳定性, 过渡金属配合物远比主族金属配合物稳定
Fe S
Mo
叶绿素结构示意图 固氮酶中Fe—Mo中心结构示意图
O C OH
HO C O
H3C
N N
(称为配体)以配位键结合形成的化合 物,简称配合物。
(内界) (外界)
Cu(H2O)4 SO4
中 配 配 读作:硫酸四水合铜 心 体 位 离 数 内界:不能电离 子
外界:能电离
巩固练习
sp3d2杂化、d2sp3杂化
1、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶 液,不能生成 AgCl沉淀的是(B ) A:[Co(NH3) 4Cl2] Cl B:[Co(NH3) 3Cl3]
一、配合物理论 1.配位键
(2)配位键的形成条件
一方提供孤电子对(配位体)
常见的配位体
一方提供空轨道
H2O NH3 X- CO CN SCN-
(3)配位键的表示方法
A B 电子对给予体 —电子对接受体”
其中A是提供孤电子对的原子,叫 做配体;B是接受电子对的原子。
H O H H
思考与 提供孤电子对 交流2
CuSO4 CuCl2•2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr
白色
绿色
深褐色 白色 白色 白色
溶液 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色 颜色 Na+ Cl- K + SO42 – Br - K + 无色离子: 什么离子 2+ [Cu(H O) ] 2 4 呈天蓝色:
第二章 2.3 配合物的成键理论
● 配位体对的影响(弱场配位体和强场配位体)
不同配位体所产生的△ 不同,因而△ 是配位体
0
0
晶体场强度的量度。将配位体晶体场按强弱顺序排得
的序列叫光谱化学序列(Spectrochemical series):
I–<Br–<Cl–, SCN–<F–<OH–<C2O42<H2O<NCS– <edta<NH3<en<bipy <phen< SO23<NO2-<CO, CN–
0 0 -6 Dq
10
d5
0 0 0 Dq
20
d6
1 1 -4 Dq
31
d7
2 2 -8 Dq
32
d8
3 3 -12Dq
33
d9
4 4 -6 Dq
44
d10
5 5 0 Dq
55
CFSE
C、对于其它配体可由P大小确定,P大为高自旋。 P( d5 )> P( d4 )> P( d7)> P( d6) 如d5 组态Fe3+、Mn2+ 除CN-外,大都为高自旋, 如d6 组态Co3+除CoF63-外,大都为低自旋
高低自旋的实验测定
(1) 由磁矩求得末成对电子数来确定电子构型。 Co(NH3)62+ µ=4.6 BM n=3~4 确定为高自旋
对于自旋状态发生变化的体系,如强场中的d4-d7组态, 有些电子从eg轨道进入了t2g轨道,并与另一电子自旋成对, 这时就需要考虑电子成对能。
CFSE = -0.4Δ0n(t2g) +0.6Δ0 n(eg) + (n2-n1)P
n1为八面体球形场的成对电子数; n2为强场中的成对电子数
课件9:2.2.3 配合物理论简介
4.过渡金属在生产生活中的应用十分广泛。 Ⅰ.铬元素形成的氯化铬酰(CrO2Cl2)有重要用途, 在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物 反应。 Ⅱ.Cu 可形成多种配合物,根据下列信息回答问 题: (1)向盛有硫酸铜水溶液的试管里逐滴加入氨水, 首先出现蓝色沉淀,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解, 得到深蓝色的透明溶液,请写出先后发生反应的离子 方程式______________________________________; ______________________。 深蓝色溶液中配离子的立体构型为 _____________________。
[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O ===[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
溶液颜色变成_红__色__ Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
归纳总结
向ZnCl2溶液中逐滴加入氨水至过量,最终会生成[Zn(NH3)4]Cl2。 (1)配合物[Zn(NH3)4]Cl2的中心原子、配体、配位数分别是什么? (2)请描述过程中产生的实验现象? 提示:(1)Zn、NH3、4。 (2)溶液先变浑浊,生成白色沉淀,后沉淀溶解,溶液变澄清。
第3课时 配合物理论简介
目标定位
1.能正确叙述配位键概念及其形成条件;会分析 配位化合物的形成及应用。 2.熟知几种常见的配离子)概念:由一个原子单方面提供 孤电子对,而另一个原 子提供 空轨道接受 孤电子对形成的共价键,即“电子对给予 -接受键”,是一类特殊的共价键。
种互为同分异构体。
答 案 : (1)Cu2 + + 2NH3·H2O===Cu(OH)2↓ +
2NH
+
4
Cu(OH)2 + 4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2 + +
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(3)配位键的表示方法 A B 电子对给予体 —电子对接受体
H2O
H+
提供孤电子对
提供空轨道接 受孤对电子
配位键
H O H H
请你写出NH4+的配位键的表示法?
思考与交流: Cu2+与H2O是如何结合的呢?
提供孤电子对
提供空轨道接 受孤对电子
[Cu(H2O)4]2+
H2O Cu2+
H2O H2O Cu OH2 H2O
例题1:下列不属于配合物的是(C、E) A.[Cu(H2O)4]SO4· H2O B.[Ag(NH3)2]OH
C.Na2CO3· 10H2O
E.NH4Cl
D.Na[Al(OH)4]
F. CuSO4· 5H2O
G KAl(SO4)2· 12H2O
例题2:指出下列配合物的配位体、配位数, 并写出它们在溶液中的电离方程式。 (NH4)3[SbCl3] [Co(NO2)6]Cl3 [Pt(NH3)6]Cl K3[Fe(CN)6] [Co(NH3)4Cl2]Cl [Cr(H2O)4Br2]Br
课堂反馈
有Fe2+ Cu2+ CH4 Cl Zn2+ Ag+ H2O NH3 CO CN CO2 微粒
可以作为中心离子的是 Fe2+ Cu2+ Zn2+ Ag+ 可以作为配体的是 H2O NH3 Cl CN CO 常见的中心离子 过渡金属原子或离子 常见的配位体 配位数 H2O NH3 X- CO CN SCN通常是中心离子化合价的二倍
第二节 交流: 为什么CuSO4 ·5H2O晶体是蓝色而无水 CuSO4 是白色? 实验探究[2—1]:
向盛有固体样品的试管中,分别加1/3试管水溶解固 体,观察现象填写下表 固体 溶液 颜色
CuSO4 CuCl2·2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr
现象:溶液变成血红色 Fe3+ + SCN硫氰酸根 [Fe(SCN)]2+ 血红色
观察:在上述血红色溶液中加入NaF溶液有 什么现象? [Fe(SCN)]2+ + 6F血红色 [FeF6]3- + SCN无色
结论: ①配位键的强度有大有小。当遇上配合能力更 强的配体时,由一种配离子可能会转变成另一 种更稳定的配离子。 ②配离子中的中心离子(电子对接受体)通常 是金属离子,尤其是过渡金属离子;配位体中 的配位原子(电子对给予体 )通常是主族非金 属原子。
二氨合锌离子
六氰合铁离子
, , , , 。
二氯化四氨合锌(Ⅱ)
六氰合铁(Ⅲ)化钾
氢氧化二氨合银(Ⅰ)
5. 配合物的性质
①在晶体、气态或溶液中配离子的存在状 态不变化,配位化合物内界和外界为离子 键完全电离。 ②配合物也有异构现象(顺反异构)。 如Pt(NH3)2Cl2分子有二种结构。
③配合物具有一定的稳定性,配合物中配位 键越强,配合物越稳定。配位原子的电负性 越大或配位体的碱性越强,配合物越不稳定。
④配离子在改变条件时可能被破坏。 (加强热、形成溶解度很小的沉淀、加入氧 化剂和还原剂、加入酸或碱)
6. 配合物的应用
叶绿素 血红蛋白 a 在生命体中的应用 酶 含锌的配合物 维生素B12 钴配合物 b 在医药中的应用 抗癌药物
c 配合物与生物固氮 固氮酶 王水溶金 H[AuCl4] 照相技术的定影 d 在生产生活中的应用 电解氧化铝的助熔剂 Na3[AlF6] 热水瓶胆镀银
2+
课堂反馈
讨论在NH3·BF3中,何种元素的原子提供孤 对电子,何种元素的原子接受孤对电子?写 出NH3·BF3的结构式
NH3中N原子提供孤对电子 BF3中的B原子提供空轨道接受孤对电子 H F
H N B H F F
实验探究[2—2]
CuSO4· 5H2O 是配合物
向硫酸铜水溶液中 加入氨水
实验2-2 向硫酸铜水溶
液中加入氨水 继续加入氨水 加入乙醇
现
象
蓝色沉淀 深蓝色的透明溶液
深蓝色的晶体
产生现象的原因: Cu2++2NH3· H2O===Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
深蓝色的晶体: [Cu(NH3)4] SO4· H 2O
NH3
[H N
3
Cu NH3
3.配合物的组成
内界 配离子
外界
[Cu(NH3)4] SO4
中心原子 配位体 配位数 相关说明:
①中心原子:主要是过渡金属的阳离子,但也 有中性原子。如:Ni(CO)5、Fe(CO)5中的Ni和 Fe都是中性原子。
②配位体:可以是阴离子,也可以是中 性分子。如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O42-、 H2O、NH3、CO、醇、胺等。 配位体中直接同中心原子配合的原子叫 做配位原子。配位原子必须含有孤对电 子,如NH3中的N原子,H2O分子中的O原子, 配位原子常是VA、VIA、VIIA元素的原子。
白色
绿色
深褐色 白色 白色 白色
天蓝色 天蓝色
天蓝色 无色 无色 无色
无色离子:
Na+ Cl- K + SO42 – Br -
什么离子呈蓝色: [Cu(H2O)4]2+
科学实验验证:
[Cu(H2O)4]2+
平面正方 形结构
思考与交流: Cu2+与H2O是如何结合的呢?
四、配合物理论简介
1. 配位键 (1)概念:成键的两个原子一方提供孤对 电子,一方提供空轨道而形成的共价键 (2)形成条件:一方提供孤对电子,一方 提供空轨道 注意: ①配位键是一种特殊的共价键 ②配位键同样具有饱和性和方向性 ③H3O+、NH4+中含有配位键
③配位数:直接同中心原子(或离子)配 位的原子(离子或分子)总的数目。 一般中心原子(或离子)的配位数为2、4、 6、8。 计算中心离子的配位数:一般是先在配离 子中找出中心离子和配位体,接着找出配 位数目。如:[Co(NH3)4Cl2]Cl配位数是 2+4=6。
实验2-3
在盛有氯化铁溶液(或任何含 有的Fe3+溶液)的试管中滴加 硫氰化钾(KSCN)溶液 现象:生成血红色溶液 原因:生成[Fe(SCN)n]3-n (n=1~6) 作用:检验或鉴定Fe3+,用于电影特技和魔 术表演
4.配合物的命名: 内界命名顺序:自右向左 配位体数(即配位体右下角的数字)——配 位体名称——“合”字或“络”字——中心离 子的名称——中心离子的化合价。
[Zn(NH3)2]SO4内界名称为: K3[Fe(CN)6]内界名称为 [Zn(NH3)4]Cl2 命名为 K3[Fe(CN)6]命名为 [Ag(NH3)2]OH命名为
NH3
]
2+
[Cu(NH3)4]2+离子
2. 配位化合物(配合物)
(1)概念:由提供孤对电子对的配体与接受孤 对电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。 或金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为 配体)以配位键结合形成的化合物。 配位键的强度有大有小,因而有的配合物很 稳定,有的不稳定; 许多过渡元素金属离子对多种配体具有很强的 结合力,因而过渡金属配合物较多。