第二讲 基本概念

四、配位化合物的基本概念（p213） 配位化合物的基本概念（ ）
配离子
AgCl + 2NH 3 → [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl CuSO 4 + 4NH 3 → [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 HgI 2 + 2KI → K 2 [HgI 4 ] Ni + 4CO → Ni(CO) 4
第二讲 基本概念
广州中医药大学中药学院化学教研室 2010年8月25日星期三 年 月 日星期三
溶液构成及种类
液态 液态 溶 液 气态 (liquid solution) 固态 气 态 溶液 (gaseous solution) 固态 溶 液 (solid solution) ＋ 液态
1： 溶质 ： (solute) 溶剂 (solvent)
配位原子主要由 N、O、S、F、Cl、Br、I、C 等 、 、 、 、 、 、、
配体与配位原子
单齿配体： 单齿配体：只含有一个配位原子的配体 配体 如NH3、F-、CN-等 配体 多齿配体 配体： 多齿配体：含有两个及两个以上配位原 子的配体。如乙二胺（ 子的配体。如乙二胺（en) ¨ ¨ H2N-CH2-CH2-NH2 两可配体： 两可配体：ONO-、NO2SCN-、NCS-
共轭酸碱
共轭酸碱： 共轭酸碱： 酸碱存在着对应的相互依存的关系；物质的酸性 或碱性要通过给出质子或接受质子来体现
共轭酸碱对
NH3 + H 2 O NH + OH
+ 4
-
碱
酸
酸
共轭酸碱对
碱
强酸、 强酸、强碱电离
共轭酸碱对
HCl + H 2 O → Cl + H 3O
-
+
强酸
强碱
弱碱
弱酸
共轭酸碱对
配合物的组成
例如： 例如： [Cu (NH3)
4]
SO4
中心离子 配位原子 配位体 配位体数 外界离子
内界
外界
中心原子M：通常为过渡金属元素，如铁、 中心原子 ：通常为过渡金属元素，如铁、钴、 钌等； 镍、铜、锌、银、金、铂、钌等； 另外， 另外，还有具有高氧化值的非金属 元素，如硼（ ）、硅 元素，如硼（[BF4]-）、硅（[SiF6]-)、 、 磷（[PF6]-）等
溶液 (solution)
2: 溶液
电解 质 溶液 (electrolyte solution)
强 电 解 质溶 液 (strong electrolyte solution) 弱 电 解 质溶 液 (weak electrolyte solution)
非 电解 质 溶液 (nonelectrolyte solution)
酸碱理论（ 三、 酸碱理论（P83） ） 1. Arrhenius 酸碱电离理论 2. Brnsred Lowry 质子理论 3. Lewis 酸碱电子理论 4. 软硬酸碱理论
2. Brnsted Lowry 质子理论
1923年，丹麦 Brnsred 和英国 Lowry 给出质子 凡能给出质子 给出质子的分子或离子称为（Brnsted）酸， 酸 凡能接收质子 接收质子 接收质子的分子或离子称为（Brnsted）碱。 碱
p = p1 + p 2 + p3 + + pi
4. 气体分压
若各组分为理想气体， 若各组分为理想气体，则：
piV = ni RT
即有
pi ni = = xi p n总
即
pi = xi p *
例：在一密闭容器内有一压力为 200kPa 的混合气
体，其组成为 0.4 mol N2 和 0 .6 mol H2，试问混合 气体中N2 和 H2 的摩尔分数及分压各为多少？ 解：
各浓度间互相换算
xB = mB M A mB = xB = cB
（MA 为溶剂A的摩尔质量 kg/mol） （ρ 为溶液密度kg/m3）
ρ
cB M A
ρ
4. 气体分压
分压定律： 分压定律：混合气体的总压力等于各组分气体的 分压之和， 分压之和，分压是指各组分单独占有与混合气体 相同体积时所具有的压力。如果以p 相同体积时所具有的压力。如果以 1、p2、 p3……pi 表示各组分气体的分压，以 p 表示混合 表示各组分气体的分压， 气体的总压， 气体的总压，则：
配位数
直接和中心原子相结合的配位原子的数目。 直接和中心原子相结合的配位原子的数目。 配位原子的数目
[Ag(NH3)2]+ 配位数
金属离 子电荷 +1 +2 +3 +4
[Fe(CN)6]36
[Co(en)3]3+ 6
2
常见配 实例 位数 2 [Ag(NH3)2]+、[CuCl2]-、[AuCl2]4 6 6 [ZnCl4]2-、[Ni(NH3)4]2+、[PtCl2(NH3)2] [Co(NH3)6]3+、Fe(CN)6]3[PtCl6]2-
酸 质子 ＋ 碱
HPO PO + H
24 34 +
HPO 2- + H + H 2 PO-4 4
碱 质子 酸
酸
碱
质子
Ac - + H + HAc
碱 质子 酸
H 2O + H + = H 3 O+
碱 质子 酸
Brnsted 酸碱
HCl、HAc、NH4+、H2SO3、Al(H2O)6+ 等都能 给出质子，都是酸； OH、Ac、 NH3、 HSO3、 CO32 等都能接受 质子，都是碱； H2O、H2PO4-、HCO3- 等既能给出质子又能接受 质，因此既是酸又是碱，称为两性物质。
配合物
配位化合物是一类含有中心原子（ ）， ），并被若干 配位化合物是一类含有中心原子（M），并被若干 是一类含有中心原子 配体（ ）配位而形成的化合物（ 配体（L）配位而形成的化合物（MLn）。 中心原子具有空轨道，配体具有孤对电子或π电子 电子， 中心原子具有空轨道，配体具有孤对电子或 电子， 两者以配位键结合。 两者以配位键结合。
0.4 xN 2 = = 0.4 0.4 + 0.6 0.6 xH2 = = 0.6 0.4 + 0.6
pN2 = 200kPa × 0.4 = 80kPa
pH2 = 200kPa × 0.6 = 120kPa
二、电解质溶液
非电解质：在水溶液或熔融状态下不能导电的 非电解质 在水溶液或熔融状态下不能导电的 化合物，非电解质在水溶液中不电离，如蔗糖， 化合物，非电解质在水溶液中不电离，如蔗糖， 甘油，乙二醇等。 甘油，乙二醇等。 电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。 电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。 强电解质：水溶液中能完全 完全电离成离子， 强电解质 完全 如：HCl，NaOH，NaCl 等。 电解质 弱电解质：水溶液中仅能部分 部分电离成离子， 弱电解质 部分 如：HAc，NH3H2O 等。
Cl Fe Cl Cl Cl Cl Fe Cl
2）CO3-、PO43- 等多齿配体不易形成螯合物。一 般情况下，每个配体要和一个以上金属离子配位， 而每个金属离子为了满足配位要求，又要与若干 个这样的配体配位，这样形成的多核配位化合物， 往往是不溶性的沉淀。
Lewis 酸碱
酸
H+
HCl
碱
+
H
+
酸碱配合物
H OH
H H N H H
NH3
2+
（电子对接受体） （电子对给予体）
OH
N H H
+
+ Cl-
Cu
2+
+
4
NH3
H3N Cu NH3 NH3
Lewis 的电子理论有关酸、碱的划分 的电子理论有关酸、 凡金属阳离子及缺电子的分子都是酸； 凡与金属离子结合的阴离子或中性分子都是碱。
例题：见P11，例 [2-2]。 例题
3. 摩尔分数（Mole fraction） 摩尔分数（ ）
摩尔分数是某物质的物质的量分数的简称。它 表示某物质的物质的量 nB 与混合物总物质的 量 n总 之比，常以符号 xB 表示，即
nB xB = n
它没有单位。 例题： 例题：见P11，例 [2-3]
*
CuSO 4 → Cu + SO
2+
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简单金属离子在水中都与水配位， 注：简单金属离子在水中都与水配位，以水合 简单金属离子在水中都与水配位 离子形式存在， 离子形式存在，如[Fe(H2O)6]3+、[Cu(H2O)4]2+等， 为简洁起见， 为简洁起见，水合离子中配位水分子一般略去 不写。 不写。
例题：
试找出下列化学反应方程式中的Brnsred 酸、 碱，并写出相应的共轭酸碱对。
+ 2NH 3 NH 2 + NH 4
共 轭 酸 碱 对
酸 NH 3
NH + 4
碱
NH 2
NH 3
3. Lewis 酸碱电子理论
（Lewis）酸: 凡可以接受电子对 酸 接受电子对 接受电子对的分子、原子团、 离子； （Lewis）碱：凡可以给出电子对的物质。 碱 给出电子对 给出电子对 酸碱反应的实质是形成配位键的反应；碱提供 酸碱反应的实质 电子对，酸以空轨道接受电子对形成配位键。
nB mB = WA
SI 单位为 mol kg-1 例题：见P10，例[2-1] 例题
*
2. 物质的量浓度（Molarity） 物质的量浓度（ ）
物质的量浓度定义为：物质 B 的物质的量 nB 除以溶液的体积 V，即
nB * cB = V SI 单位：mol m–3 常用单位：mol L–1 或 mol dm–3