无机及分析化学第八章
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2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 30
5
2012/12/27
配合物的杂化轨道和空间构型
配位数 杂化轨道 空间构形 实 例
价电子构型
配合物的杂化轨道和空间构型
配位数 杂化轨道 空间构形 实 例 价电子构型 5 dsp3 三角双锥 [Co(CN) [ ( )5]33d7 6 sp3d2 正八面体 FeF633d5 6 d2sp3 正八面体 Fe(CN) ( )633d5
2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 23 2012/12/27
2.内界:
配体名称 ONO 亚硝酸根 SCN 硫氰酸根 CO 羰基 NO2 硝基 NCS 异硫氰酸根 OH 羟基
第八章 配位化合物与配位滴定 24
4
2012/12/27
3.
配体命名先后要求:
3.
配体命名先后要求:
无沉淀生成
8
CuSO 4 4NH 3 [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4
内界配离子 外界离子
8.1.1 配位化合物的组成
1. 形成体——中心离子或中心原子,为具有能接受孤 电子对空轨道的原子或离子。 A) 绝大多数为金属离子,如: Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+等 B) 少数为非金属离子,如: B3+: [BF4] ;Si4+ : [SiF6]2 ; C) 金属原子,如:Ni、Fe等
8. 1 配位化合物的组成和命名
8.2 配位化合物的化学健理论 8.3*配位化合物的类型和异构化 8 4 配离子在溶液中的解离平衡 8.4
提 兵 百万 西 湖 上 , 立 马 吴山 第 一 峰 。 金 ·完 颜 亮
5 2012/12/27
第八章 配位化合物与配位滴定
学习要求
1. 掌握配位化合物的定义、组成、和命名 2. 掌握配位化合物价健理论,简要了解晶体场理论 的基本要点 3. 了解配位化合物的分类和异构化 4. 掌握配位平衡和配位平衡常数的意义及其有关计 算,理解配位平衡的移动及与其他平衡的关系 5. 理解配位滴定的基本原理 ,配位滴定所允许的 最低pH 值和酸效应曲线,金属指示剂 6. 掌握配位滴定的应用
配离子电荷 = 形成体与配体电荷的代数和 = 外界离子的电荷的负值
如 K 2 [PtCl 4 ] 配离子[PtCl 4 ]2-电荷数为- 2
单齿配体:配位数= 配体数 多齿配体:配位数≠配体数
中心离子电荷 常见配位数
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+1 2
+2
+3
+4
4(或6) 6(或4) 6(或8)
15 2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 16
5s
5p
sp杂化
2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 33 2012/12/27
X第八章 配位化合物与配位滴定
X- Xsp3杂化
X34
[Ni(CN)4]2-的空间构型为平面正方形,μ=0 3d Ni2+ [Ni(CN)4]2d 2杂化 dsp CN CN CN-CN-
(3).配位数为 6 的配合物 这类配合物绝大多数是八面体构型,形 成体可能采取d2sp3或sp3d2杂化轨道成键。 [Fe(CN)6]3- ,μ=1.7 B.M. ; 3d 4s 4p F 3+ Fe [Fe(CN)6]3CN-CN- CN- CN-CN-CN内轨配键。以内轨配键形成的配 合物叫内轨型配合物。
第八章 配位化合物与配位滴定
3
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8.1.2 配位化合物的命名
1. 配合物的化学式 两条原则: (1)含配离子的配合物,其化学式中 含配离子的配合物,其化学式中阳离子 阳离子前, 前,阴 阴 离子写在后。 离子 写在后。 (2)配位个体的化学式,先是形成体,再依次是 )配位个体的化学式,先是形成体,再依次是阴 阴 离子和中性配体 无机配体在 无机 配体在前 前,有机 有机配体在 配体在后 后。同类 同类配体按配 配体按配 位原子的英文次序 位原子的 英文次序为准。 为准。
Fe(CO) 5
硫酸四氨合铜(Ⅱ) 六异硫氰根合铁(Ⅲ)酸钾 六氯合铂(Ⅳ)酸 氢氧化四氨合铜(Ⅱ) 五氯•氨合铂(Ⅳ)酸钾 硝酸羟基•三水合锌(Ⅱ) (三)氯化五氨•水合钴(Ⅲ) 五羰(基)合铁 三硝基•三氨合钴(Ⅲ) 乙二胺四乙酸根合钙(Ⅱ)
27 2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 28
第八章 配位化合物与配位滴定
例题:
(en) 心 1.配合物 [Fe (en)3]Cl3,其配体是_______ 6 。 离子的配数是________ 2.配合物 [Co(NH3)4(H2O)2]Cl3,其中 Co ,配体是 离子是_________ 心离子是 NH 和 H O ______________ 3 2 N和Cl 。 位原子是_________
N N
N N
H2 O 水 O F氟 F Cl氯 Cl
NH3 氨 N Br溴 Br
分子式
O C C
-
名称 草酸根 乙二胺 邻菲罗啉
缩写符号 (OX) (en) (o(o -phen) (bpy)
O O-
O
C
O
C
O -
N
N
N
N
联吡啶
ONO 亚硝酸根 O
SCN 硫氰酸根 S
NCS 异硫氰酸根 N
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例:[Co (NH3)5 (H2O)] Cl3的正确命名是
(A)三氯·五氨·水合钴(III) (B)三氯化五氨合·水钴(III) (C)三氯化五氨·一水合钴(III) (D)三氯化一水·五氨合钴(III) (E)三氯化水·五氨合钴(III)
Co(NO 2 ) 3 (NH 3 ) 3 Ca(EDTA)2
第八章 配位化合物与配位滴定 6
1
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8.1配位化合物的组成和命名
NaOH
有蓝色CuOH沉淀
CuSO4 1.NH3 2.NaOH 叶绿素分子的骨架
2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 7 2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定
有Cu2+
Cu2+哪里去了 无Cu2+
2012/12/27
第八章 配位化合物与配位滴定
8.2
配位化合物的化学健理论
例:K[PtCl3(NH3)]的正确命名是
(A)一氨·三氯合铂(II)酸钾 (B)三氯·一氨合铂(II)酸钾 氨合铂(II)酸钾 (C)三氯·氨合铂(II)化钾 (D)三氯化氨合铂(II)酸钾 (E)一氨·三氯合铂(II)化钾
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第八章 配位化合物与配位滴定 25
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第八章 配位化合物与配位滴定 26
Cu(NH 3 ) 4 SO 4 K 3 Fe(NCS) 6 H 2 PtCl 6 Cu(NH 3 ) 4 (OH) 2 KPtCl 5 (NH 3 ) Zn(OH)(H 2 O) 3 NO 3 Co(NH 3 ) 5 (H 2 O)Cl 3
2012/12/27
作业
P280 1,4,5,7,11,13,14, 17 22,27 17,
2012/12/27
去年今日此门中, 人面桃花相映红; 人面不知何处去, 桃花依旧笑春风。 唐 ·崔 护
8.5 配位滴定法 8. 6 配位滴定曲线 8. 7 金属指示剂 8. 8 配位滴定的应用
第八章 配位化合物与配位滴定
乙二胺四乙酸 (H4edta)
第八章 配位化合物与配位滴定
第八章 配位化合物与配位滴定
14
3. 配位数
与形成体成键的配位原子总数 配位数 4 6 4
4. 配离子的电荷
配合物 配位体 配位原子 [Cu(NH3)4]2+ NH3, 单齿 N [Co (NH3)3Cl3] Cl-,NH3 单齿 Cl,N [Cu(en)2]2+ en 双齿 N
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第八章 配位化合物与配位滴定 19
2012/12/27
2. 配合物的命名 2. 配合物的命名
配合物的命名服从一般无机化合物的命名原则, 因此在含配离子的化合物中,命名时:
2. 配合物的命名 2. 配合物的命名
1.外界:
配位阳离子—“某化某 某化某” ”或“某酸某 某酸某” ” [Co(NH3)6]Br3 三溴 三溴化 化六氨合钻(Ⅲ) [Co(NH3)2(en)2](NO3)3 硝酸二氨·二(乙二胺) 合钴(Ⅲ) 配位阴离子—配位阴离子 配位阴离子“酸” “酸”外界 外界 K2[SiF6] 六氟合硅(Ⅳ)酸钾
2 sp 直线型 Ag(CN)2 4d10
3 sp2 HgI3 5d10
4 sp3 Zn(NH3)42+ 3d10
4 dsp2 PtCl423d8
平面三角型 正四面体型 平面正方型
空间构形
空间构形
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第八章 配位化合物与配位滴定
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第八章 配位化合物与配位滴定 32
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NH3和Cl ,配 3.[PtCl2(NH3)2]的配体是__________
例:在 [CoCl2 (en)2]Cl 配合物中,中心 离子的电荷及配位数分别是 (A)+1 和 4 (B)+3 和 6 (C)+3 和 4 (D)+1 和 6 (E)+3 和 2
17 2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 18
2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 11 2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 12
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常见单齿配体
中性分子 配体 配位原子 阴离子 配体 配位原子 阴离子 配体 配位原子
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常见多齿配体
CO 羰基 C I碘 I OH羟基 O CN氰 C CH3NH2 甲胺 N NO2 硝基 N
2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 29
8.2.1 配位化合物的价健理论 理论要点 1.配合物的中心离子M 同配体L之间以配位键 结合,表示为: M←L (L: ligand) 配位原子提供孤对电子 中心离子提供空轨道 配位原子提供孤对电子,中心离子提供空轨道。 2.中心离子用能量相近的空轨道杂化,以杂化 的空轨 道与配体形成配位键。 配位离子的空间结构、配位数、稳定性等, 主要决定于杂化轨道的数目和杂化类型。
先离子后分子,例如: K[PtCl3NH3]:三氯•氨合铂(Ⅱ)酸钾; 同是离子或同是分子,按配位原子元素符号的 英文字母顺序排列,例如: [Co(NH3)5H2O]Cl3:氯化五氨•水合钴(Ⅲ);
配位原子相同,少原子在先;配位原子相同, 且配体中含原子数目又相同,按非配位原 子的元素符号英文字母顺序排列,例如: [PtNH2NO2(NH3)2]:氨基•硝基•二氨合铂 ( Ⅱ) ; 先无机后有机,例如:K[PtCl3(C2H4)]:三氯• 乙烯合铂(Ⅱ)酸钾。
阴离子在前,阳离子在后。
不同之处在于必须标明配合物的特征部分- 不同之处在于必须标明配合物的特征部分 配合物的内界。
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第八章 配位化合物与配位滴定 21
2012/12/27
第八章 配位化合物与配位滴定 22
2.内界:
配位数—配位体名称—合—中心离子(罗马数 字表示氧化数) 用二、三、四等数字表示配位体数。不同配 位名称之间用圆点“ · ”分开。 位名称之间用圆点 分开 阴离子次序为:简单离子—复杂离子—有机 酸根离子。 中性分子次序为:NH3—H2O—有机分子。
(1).配位数为 2 的配合物
[Ag(NH3)2]+的空间构型为直线形,μ=0。 4d 5s 5p Ag+ 4d [Ag(NH3)2]+ 例:[AgCl2]-,[CuCl2]NH3 NH3
2).配位数为 4 的配合物
[BeX4]2-的空间构型为四面体。 1s Be2+ 1s [BeX4]22s 2s 2p 2p
[Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 [Cu(N
形成体 配位数 配位体
2012/12/27ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第八章 配位化合物与配位滴定 9
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第八章 配位化合物与配位滴定 10
2.配位体和配位原子
配位体:简称配体,与形成体结合的离子或中性 分子; 配位原子:配体中提供孤电子对与形成体形成配 位键的原子; 单齿配体:只含一个配位原子的配体; 多齿配体:含两个或两个以上配位原子的配体; 含多齿配体的配合物称螯合物。
例如:K[Pt C13(NH3)] 配离子是阴离子 配离子是 阴离子,写在 ,写在K+的后面 [CoCl2 (NH3)2]Cl
配离子是阳离子
阴离子配体在前,中性配体在后 阴离 配体在前,中性配体在后 无机配体在前,有机配体在后 同类配体按配位原子的英文次序为准
第八章 配位化合物与配位滴定 20
[Co(NH3)2(en)2](NO3)3 [Co (NH3)5 (H2O)] Cl3
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配合物的杂化轨道和空间构型
配位数 杂化轨道 空间构形 实 例
价电子构型
配合物的杂化轨道和空间构型
配位数 杂化轨道 空间构形 实 例 价电子构型 5 dsp3 三角双锥 [Co(CN) [ ( )5]33d7 6 sp3d2 正八面体 FeF633d5 6 d2sp3 正八面体 Fe(CN) ( )633d5
2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 23 2012/12/27
2.内界:
配体名称 ONO 亚硝酸根 SCN 硫氰酸根 CO 羰基 NO2 硝基 NCS 异硫氰酸根 OH 羟基
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3.
配体命名先后要求:
3.
配体命名先后要求:
无沉淀生成
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CuSO 4 4NH 3 [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4
内界配离子 外界离子
8.1.1 配位化合物的组成
1. 形成体——中心离子或中心原子,为具有能接受孤 电子对空轨道的原子或离子。 A) 绝大多数为金属离子,如: Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+等 B) 少数为非金属离子,如: B3+: [BF4] ;Si4+ : [SiF6]2 ; C) 金属原子,如:Ni、Fe等
8. 1 配位化合物的组成和命名
8.2 配位化合物的化学健理论 8.3*配位化合物的类型和异构化 8 4 配离子在溶液中的解离平衡 8.4
提 兵 百万 西 湖 上 , 立 马 吴山 第 一 峰 。 金 ·完 颜 亮
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第八章 配位化合物与配位滴定
学习要求
1. 掌握配位化合物的定义、组成、和命名 2. 掌握配位化合物价健理论,简要了解晶体场理论 的基本要点 3. 了解配位化合物的分类和异构化 4. 掌握配位平衡和配位平衡常数的意义及其有关计 算,理解配位平衡的移动及与其他平衡的关系 5. 理解配位滴定的基本原理 ,配位滴定所允许的 最低pH 值和酸效应曲线,金属指示剂 6. 掌握配位滴定的应用
配离子电荷 = 形成体与配体电荷的代数和 = 外界离子的电荷的负值
如 K 2 [PtCl 4 ] 配离子[PtCl 4 ]2-电荷数为- 2
单齿配体:配位数= 配体数 多齿配体:配位数≠配体数
中心离子电荷 常见配位数
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4(或6) 6(或4) 6(或8)
15 2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 16
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5p
sp杂化
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X第八章 配位化合物与配位滴定
X- Xsp3杂化
X34
[Ni(CN)4]2-的空间构型为平面正方形,μ=0 3d Ni2+ [Ni(CN)4]2d 2杂化 dsp CN CN CN-CN-
(3).配位数为 6 的配合物 这类配合物绝大多数是八面体构型,形 成体可能采取d2sp3或sp3d2杂化轨道成键。 [Fe(CN)6]3- ,μ=1.7 B.M. ; 3d 4s 4p F 3+ Fe [Fe(CN)6]3CN-CN- CN- CN-CN-CN内轨配键。以内轨配键形成的配 合物叫内轨型配合物。
第八章 配位化合物与配位滴定
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8.1.2 配位化合物的命名
1. 配合物的化学式 两条原则: (1)含配离子的配合物,其化学式中 含配离子的配合物,其化学式中阳离子 阳离子前, 前,阴 阴 离子写在后。 离子 写在后。 (2)配位个体的化学式,先是形成体,再依次是 )配位个体的化学式,先是形成体,再依次是阴 阴 离子和中性配体 无机配体在 无机 配体在前 前,有机 有机配体在 配体在后 后。同类 同类配体按配 配体按配 位原子的英文次序 位原子的 英文次序为准。 为准。
Fe(CO) 5
硫酸四氨合铜(Ⅱ) 六异硫氰根合铁(Ⅲ)酸钾 六氯合铂(Ⅳ)酸 氢氧化四氨合铜(Ⅱ) 五氯•氨合铂(Ⅳ)酸钾 硝酸羟基•三水合锌(Ⅱ) (三)氯化五氨•水合钴(Ⅲ) 五羰(基)合铁 三硝基•三氨合钴(Ⅲ) 乙二胺四乙酸根合钙(Ⅱ)
27 2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 28
第八章 配位化合物与配位滴定
例题:
(en) 心 1.配合物 [Fe (en)3]Cl3,其配体是_______ 6 。 离子的配数是________ 2.配合物 [Co(NH3)4(H2O)2]Cl3,其中 Co ,配体是 离子是_________ 心离子是 NH 和 H O ______________ 3 2 N和Cl 。 位原子是_________
N N
N N
H2 O 水 O F氟 F Cl氯 Cl
NH3 氨 N Br溴 Br
分子式
O C C
-
名称 草酸根 乙二胺 邻菲罗啉
缩写符号 (OX) (en) (o(o -phen) (bpy)
O O-
O
C
O
C
O -
N
N
N
N
联吡啶
ONO 亚硝酸根 O
SCN 硫氰酸根 S
NCS 异硫氰酸根 N
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例:[Co (NH3)5 (H2O)] Cl3的正确命名是
(A)三氯·五氨·水合钴(III) (B)三氯化五氨合·水钴(III) (C)三氯化五氨·一水合钴(III) (D)三氯化一水·五氨合钴(III) (E)三氯化水·五氨合钴(III)
Co(NO 2 ) 3 (NH 3 ) 3 Ca(EDTA)2
第八章 配位化合物与配位滴定 6
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8.1配位化合物的组成和命名
NaOH
有蓝色CuOH沉淀
CuSO4 1.NH3 2.NaOH 叶绿素分子的骨架
2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定 7 2012/12/27 第八章 配位化合物与配位滴定
有Cu2+
Cu2+哪里去了 无Cu2+
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第八章 配位化合物与配位滴定
8.2
配位化合物的化学健理论
例:K[PtCl3(NH3)]的正确命名是
(A)一氨·三氯合铂(II)酸钾 (B)三氯·一氨合铂(II)酸钾 氨合铂(II)酸钾 (C)三氯·氨合铂(II)化钾 (D)三氯化氨合铂(II)酸钾 (E)一氨·三氯合铂(II)化钾
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第八章 配位化合物与配位滴定 25
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第八章 配位化合物与配位滴定 26
Cu(NH 3 ) 4 SO 4 K 3 Fe(NCS) 6 H 2 PtCl 6 Cu(NH 3 ) 4 (OH) 2 KPtCl 5 (NH 3 ) Zn(OH)(H 2 O) 3 NO 3 Co(NH 3 ) 5 (H 2 O)Cl 3
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作业
P280 1,4,5,7,11,13,14, 17 22,27 17,
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去年今日此门中, 人面桃花相映红; 人面不知何处去, 桃花依旧笑春风。 唐 ·崔 护
8.5 配位滴定法 8. 6 配位滴定曲线 8. 7 金属指示剂 8. 8 配位滴定的应用
第八章 配位化合物与配位滴定
乙二胺四乙酸 (H4edta)
第八章 配位化合物与配位滴定
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14
3. 配位数
与形成体成键的配位原子总数 配位数 4 6 4
4. 配离子的电荷
配合物 配位体 配位原子 [Cu(NH3)4]2+ NH3, 单齿 N [Co (NH3)3Cl3] Cl-,NH3 单齿 Cl,N [Cu(en)2]2+ en 双齿 N
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第八章 配位化合物与配位滴定 19
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2. 配合物的命名 2. 配合物的命名
配合物的命名服从一般无机化合物的命名原则, 因此在含配离子的化合物中,命名时:
2. 配合物的命名 2. 配合物的命名
1.外界:
配位阳离子—“某化某 某化某” ”或“某酸某 某酸某” ” [Co(NH3)6]Br3 三溴 三溴化 化六氨合钻(Ⅲ) [Co(NH3)2(en)2](NO3)3 硝酸二氨·二(乙二胺) 合钴(Ⅲ) 配位阴离子—配位阴离子 配位阴离子“酸” “酸”外界 外界 K2[SiF6] 六氟合硅(Ⅳ)酸钾
2 sp 直线型 Ag(CN)2 4d10
3 sp2 HgI3 5d10
4 sp3 Zn(NH3)42+ 3d10
4 dsp2 PtCl423d8
平面三角型 正四面体型 平面正方型
空间构形
空间构形
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第八章 配位化合物与配位滴定
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第八章 配位化合物与配位滴定 32
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NH3和Cl ,配 3.[PtCl2(NH3)2]的配体是__________
例:在 [CoCl2 (en)2]Cl 配合物中,中心 离子的电荷及配位数分别是 (A)+1 和 4 (B)+3 和 6 (C)+3 和 4 (D)+1 和 6 (E)+3 和 2
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常见单齿配体
中性分子 配体 配位原子 阴离子 配体 配位原子 阴离子 配体 配位原子
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常见多齿配体
CO 羰基 C I碘 I OH羟基 O CN氰 C CH3NH2 甲胺 N NO2 硝基 N
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8.2.1 配位化合物的价健理论 理论要点 1.配合物的中心离子M 同配体L之间以配位键 结合,表示为: M←L (L: ligand) 配位原子提供孤对电子 中心离子提供空轨道 配位原子提供孤对电子,中心离子提供空轨道。 2.中心离子用能量相近的空轨道杂化,以杂化 的空轨 道与配体形成配位键。 配位离子的空间结构、配位数、稳定性等, 主要决定于杂化轨道的数目和杂化类型。
先离子后分子,例如: K[PtCl3NH3]:三氯•氨合铂(Ⅱ)酸钾; 同是离子或同是分子,按配位原子元素符号的 英文字母顺序排列,例如: [Co(NH3)5H2O]Cl3:氯化五氨•水合钴(Ⅲ);
配位原子相同,少原子在先;配位原子相同, 且配体中含原子数目又相同,按非配位原 子的元素符号英文字母顺序排列,例如: [PtNH2NO2(NH3)2]:氨基•硝基•二氨合铂 ( Ⅱ) ; 先无机后有机,例如:K[PtCl3(C2H4)]:三氯• 乙烯合铂(Ⅱ)酸钾。
阴离子在前,阳离子在后。
不同之处在于必须标明配合物的特征部分- 不同之处在于必须标明配合物的特征部分 配合物的内界。
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第八章 配位化合物与配位滴定 22
2.内界:
配位数—配位体名称—合—中心离子(罗马数 字表示氧化数) 用二、三、四等数字表示配位体数。不同配 位名称之间用圆点“ · ”分开。 位名称之间用圆点 分开 阴离子次序为:简单离子—复杂离子—有机 酸根离子。 中性分子次序为:NH3—H2O—有机分子。
(1).配位数为 2 的配合物
[Ag(NH3)2]+的空间构型为直线形,μ=0。 4d 5s 5p Ag+ 4d [Ag(NH3)2]+ 例:[AgCl2]-,[CuCl2]NH3 NH3
2).配位数为 4 的配合物
[BeX4]2-的空间构型为四面体。 1s Be2+ 1s [BeX4]22s 2s 2p 2p
[Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 [Cu(N
形成体 配位数 配位体
2012/12/27ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第八章 配位化合物与配位滴定 9
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第八章 配位化合物与配位滴定 10
2.配位体和配位原子
配位体:简称配体,与形成体结合的离子或中性 分子; 配位原子:配体中提供孤电子对与形成体形成配 位键的原子; 单齿配体:只含一个配位原子的配体; 多齿配体:含两个或两个以上配位原子的配体; 含多齿配体的配合物称螯合物。
例如:K[Pt C13(NH3)] 配离子是阴离子 配离子是 阴离子,写在 ,写在K+的后面 [CoCl2 (NH3)2]Cl
配离子是阳离子
阴离子配体在前,中性配体在后 阴离 配体在前,中性配体在后 无机配体在前,有机配体在后 同类配体按配位原子的英文次序为准
第八章 配位化合物与配位滴定 20
[Co(NH3)2(en)2](NO3)3 [Co (NH3)5 (H2O)] Cl3