2020-2021人教版高中化学竞赛配位化合物课件共132张

正方形 [Ni(CN)4]2-
5
dsp3 三角双锥形 [Fe(CO)5]
第十一章 配位化合物 第一节
配合物的基本概念
11-1-1 配合物的组成
([Cu(NH3)4]2+——配离子)内界
(SO42-) 外界
人无惟钱患 之无人志脚，杆有硬志，无有有钱不之成人者骨。头酥。
胸雄无心大 志志四，海枉，活万一里世望。风尘。 穷志人不的 真孩则子心早不当热家，。心不热则功不贤。 志得高意山 时峰应矮善，待路他从人脚，下因伸为。你失意时会需要他们。 虽丈长夫不 志满不七大尺，，何而以心佐雄乾万坤丈。。 志穷之人所 的向孩，子金早石当为家开。，谁能御之?
离子 位Байду номын сангаас(形成体)原
子
体
位 数
11-1-1 配合物的组成
配位原子
[Fe(CO)5]
中心 配 配 原子 体 位 (形成体) 数
11-1-1 配合物的组成
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
绝大多数为金属离子 如 Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+
少数为非金属离子，如B3+、Si4+ [BF4]-、[SiF6]2金属原子，如Ni、Fe
第11章 配位化合物
实验
CuSO4溶液 适量氨水 Cu2(OH)2SO4↓
(浅蓝色)
(蓝色)
过量氨水
志气和贫困是患难兄弟，世人常见他们伴在一起。
对没志气的人，路程显得远;对没有银钱的人，城镇显得远。
海纳百川有容乃大壁立千仞无欲则刚
[Cu(NH ) ]SO 晶体 穷人的孩子早当家。
强行者有志。
34
4
11-2-1 价键理论
基本要点 形成体的杂化轨道与配位 原子的孤电子对的原子轨道成键，形 成配位键，即M←L。
形成体
价层电子构型 杂化轨道类型
配合物的几何构型和配位键的键型
1. 配合物的几何构型和配位键键型
几何构型
由于形成体的杂化 轨道具有一定的伸展方 向性，使形成的配合物 具有一定的几何构型。
[Cr(NH3)阴5(H离2子O→)]中C性l3分子
无机配体→有机配体
同类配体以配位原子元素符号英文字母次序排列
2. 配合物的命名 原则——遵循一般无机物命名原则
配合物：阴离子在前，阳离子在后
配位个体：配体→合→形成体→(形成体)
阴离子→中性分子
氧化数
无机配体→有机配体
同类配体以配位原子元素符号英文字母次序排列
2. 配位个体、配体及配位原子
配位个体——形成体与一定数目配体 形成的结构单元
配位体(简称配体)
——与形成体结合的离子或中性分子 如 [C即u(能NH提3供)4]孤2+、电[子Fe对(C的O)分5]子或离子
如
[Cu(NH3)4]2+
配体
NH3
常见的配体
[Fe(CO)5] CO
阴离子：X-、OH-、CN中性分子：NH3、H2O、CO、RNH2(胺）
配体数减少,配位数减少。
如 配离子 配体
[AlF6]3 F
[AlCl4] Cl
配位数
6
4
外界条件 增大配体浓度
降低反应温度
有利于形成高配位数的配合物
4. 配离子电荷
配离子电荷 = 形成体与配体电荷的代数和
= - 外界离子的电荷
配合物 [Cu(NH3)4]SO4 K3[Fe(CN)6]
形成体
Cu2+
6
[Fe(CO)5]—— 三角双锥体
Fe价层电子结构为
3d
3d
[Fe(CO)5]
4s 4p
CO
dsp3
轨道杂化类型与配位个体的几何构型
配位数 杂化类型 几何构型
实例
2
sp
直线形 [Hg(NH3)2]2+
3
sp2 等边三角形 [CuCl3]2-
4
sp3 正四面体形 [Ni(NH3)4]2+
dsp2
C
2. 配位个体、配体及配位原子
配体：根据一个配体中所含配位原子个数 分为单齿配体和多齿配体
单齿配体 多齿配体
一个配体所含 配位原子个数
1
举例
NH3、 XOH-
2个或2个以上 H2NCH2CH2NH2
常见单齿配体
中性分子 H2O NH3 CO CH3NH2
配体
水 氨 羰基 甲胺
配位原子 O N C
某些复盐晶体，如表
[Cu(NH3)4]SO4
晶体中 [Cu(NH3)4]2+
溶液中
[Cu(NH3)4]2-、SO42配合物
KClCuCl2 [CuCl3] K+、Cu2+、Cl 不是配合物
配合物也可以是中性化合物，如： [PtCl2(NH3)2]、Ni(CO)4、Fe(CO)5
广义地说：凡是含有以配位键结合的化合 物，都可以称为配合物。如：H3B ← NH3
(2) 有些配体具有相同的化学式，但由于 配位原子不同，而有不同的命名。另外，某 些分子或基团，作配体后读法上有所改变
如: ONO-(O为配位原子) 亚硝酸根 NO2-(N为配位原子) 硝基 SCN-(S为配位原子) 硫氰酸根 NCS-(N为配位原子) 异硫氰酸根 CO 羰基 NO 亚硝基 OH- 羟基
N N N N
邻菲罗啉 (o-phen)
联吡啶
乙二胺 四乙酸
(bpy) (H4edta)
3. 配位数——与一个形成体成键的配位 原子总数
配位个体 配位体 配位原子 配位数
[Cu(NH3)4]2+ NH3 单齿 N
4
[CoCl3(NH3)3] Cl- 单齿 Cl
6
NH3
N
[Cu(en)2]2+ en 双齿 N
Na3[Ag(S2O3)2] 二(硫代硫酸根)合银(Ⅰ)酸钠
NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] 四(异硫氰酸根)·二氨合铬(Ⅲ)酸铵
无机化学多媒体电子教案
第十一章 配位化合物 第二节
配合物的化学键理论
配合物中的化学键 是指配合物中的形成体与配体之间 的化学键
目前有以下几种理论： （1）价键理论(VBT) （2）晶体场理论(CFT) （3）分子轨道理论(MOT) （4）配位场理论(LFT)
Pt2+ 4 Sc3+ 6 Hg2+ 2、4 Au3+ 4 Ni2+ 4、6 Al3+ 4、6 中心Co离2+子4正、6电荷越多，配位数越大
影响配位数大小的因素
1. 中心离子 电荷——离子电荷越高，配位数越大。 半径——半径越大，其周围可容纳的 配体较多，配位数大。
如 配离子 [AlF6]3 [BF4] 中心离子 Al3+ B3+
配体间用“·”隔开，配体数用一、二等表示 形成体氧化数用罗马数字表示
类型 化学式
命名
配位 H[BF4]
四氟合硼(Ⅲ)酸
酸
H3[AlF6]
六氟合铝(Ⅲ)酸
配位 [Zn(NH3)4](OH)2 氢氧化四氨合锌(II) 碱 [Cr(OH)(H2O)5](OH)2氢氧化一羟基五水合铬(Ⅲ)
配 K[Al(OH)4]
2
sp
直线形 [Hg(NH3)2]2+
3
sp2 等边三角形 [CuCl3]2-
4
5
6
配合物几何构型
[CuCl3]2-——正三角形 3d Cu+价层电子结构为
3d
[CuCl3]2-
4s 4p
3Cl-
sp2
轨道杂化类型与配位个体的几何构型
配位数 杂化类型 几何构型
实例
2
sp
直线形 [Hg(NH3)2]2+
2. 配位个体、配体及配位原子
配位个体——为形成体与一定数目配体 形成的结构单元
配位体(简称配体) ——与形成体结合的中心离子或中心分子
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
常见的配位原子：N、O、S、C、卤素原子
如
[Cu(NH3)4]2+
[Fe(CO)5]
配体
NH3
CO
配位原子
N
轨道杂化类型与配位个体的几何构型
配位数 杂化类型 几何构型
实例
2
sp
直线形 [Hg(NH3)2]2+
3
4
5
6
配合物几何构型
[Hg(NH3)2]2+——直线形
5d
Hg2+价层电子结构为
[Hg(NH3)2]2+ 5d
6s 6p
2NH3
sp
轨道杂化类型与配位个体的几何构型
配位数 杂化类型 几何构型
实例
主要内容
1. 配合物的基本概念 2. 配合物的化学键理论
——价键理论、晶体场理论 3. 配合物的稳定性
——稳定常数及其有关计算 4. 配合物的类型 5. 配合物的应用
基本要求
1. 配合物的组成、命名 2. 配合物的价键理论 3. 配合物的稳定常数及其有关计算 4. 配合物的应用
目录
11-1 配合物的基本概念 11-2 配合物的化学键理论 11-3 配合物在水溶液的稳定性 11-4 配合物的类型 11-5 配合物的应用
Fe3+
配体
NH3
CN-
配离子电荷
+2
(+3)+(-1)×6=-3
外界 配离子
SO42[Cu(NH3)4]2+
K+ [Fe(CN)6]3-
11-1-2 配合物的化学式和命名
1. 配合物的化学式
原则
含有配离子的配合物：阳离子在前，
阴离子在后
整配如个位配个位体[C个：r体形C用成l2(方体H括→2O号配)[体4]]C括l起；来
半径
＞
配位数 6
4
影响配位数大小的因素
1. 中心离子
电荷——离子电荷越高,配位数越大。
半径——半径越大，其周围可容纳的
配体较多，配位数大。
但半径过大，中心离子对配体的引力减弱，
反而会使配位数减小。
如 配离子 [CdCl6]4 中心离子 Cd2+
[HgCl4]2 Hg2+
半径
<
配位数 6
4
影响配位数大小的因素
4s 4p
NH3
sp3 4s 4p
CN-
dsp2
轨道杂化类型与配位个体的几何构型
配位数 杂化类型 几何构型
实例
2
sp
直线形 [Hg(NH3)2]2+
3
sp2 等边三角形 [CuCl3]2-
4
sp3 正四面体形 [Ni(NH3)4]2+
dsp2
正方形 [Ni(CN)4]2-
5
dsp3 三角双锥形 [Fe(CO)5]
3
sp2 等边三角形 [CuCl3]2-
4
sp3 正四面体形 [Ni(NH3)4]2+
dsp2
正方形 [Ni(CN)4]2-
5
6
[Ni(NH3)4]2+—— 正四面体
Ni2+价层电子结构为
3d
[Ni(NH3)4]2+ 3d
[Ni(CN)4]2-—— 正方形
3d
Ni2+价层电子结构为
[Ni(CN)4]2- 3d
[Cu(NH3)4]SO4
三人军惟可 患夺无帅志也，，有匹志夫无不有可不夺成志者也。。
不让怕自路 己远的，内就心怕藏志着短一。条巨龙，既是一种苦刑，也是一种乐趣。
器桐大山者 万声里必丹闳山，路志，高雄者风意清必于远老。风声 寄人言生燕 不雀得莫行相胸唣怀，自虽有寿云百霄岁万犹里为高无。也。
中心 配 配 配
N
阴离子 F- Cl- Br- I- OH- CN- NO2配体 氟 氯 溴 碘 羟基 氰 硝基
配位原子 F Cl Br I O 阴离子 ONO- SCN-
CN NCS-
配体 亚硝酸根 硫氰酸根 异硫氰酸根
配位原子 O
S
N
常见多齿配体
分子式
O
O
CC
-O
O -
名称 草酸根
乙二胺
缩写符号 (OX) (en)
四羟基合铝 (Ⅲ)酸钾
位 [Co(NH3)5(H2O)]Cl3 三氯化五氨一水合钴(III)
盐 [Pt(NH3)6][PtCl4] 四氯合铂(II)酸六氨合铂(II)
中性 [Ni(CO)4] 分子 [PtCl2(NH3)2]
四羰基合镍 二氯二氨合铂(II)
3. 配体的命名
(1) 带倍数词头的无机含氧酸根阴离子配 体，命名时要用括号括起来，如：(三磷酸 根)。有的无机含氧酸阴离子，即使不含倍 数词头，但含有一个以上代酸原子，也要用 括号“( )”
(深蓝色) 与其当一辈子乌鸦，莫如当一次鹰。
志当存高远。
乙醇
[Cu(NH3)4]2+
(深蓝色)
丈夫四海志，万里犹比邻。
强行者有志。
有志的人战天斗地，无志的人怨天恨地。
配离子
2Cu2++S配O4合2-+物2NH3·H2O →由Cu中2(O心H离)2S子O和4+2配NH体4+
由Cu配2(离O2[H子C)u形2(SNO成H4的3+)48化]N2+合H+3物8·HH2通2OO过+→复配2O杂位H离键- +子结S合O的42-
4
配en体的为分单子齿式，为配：位数=配体的总数 配体为多齿，配位数≠配体的数目
影响配位数大小的因素
1. 中心离子 电荷——离子电荷越高,配位数越大。
如影响配配离子位数[P大tCl小4]2的[因PtC素l6]2
中心离子 Pt2+
Pt4+
配位数 4
6
常见金属离子(Mm+)的配位数(n) M+ n M2+ n M3+ n M4+ n Cu+ 2、4 Cu2+ 4、6 Fe3+ 6 Pt4+ 6 Ag+ 2 Zn2+ 4、6 Cr3+ 6 Au+ 2、4 Cd2+ 4、6 Co3+ 6
1. 中心离子 电荷——离子电荷越高,配位数越大。 半径——半径越大，其周围可容纳的 配体较多，配位数大。 离子的电子构型
离子的电子构型不同，配位数也不同。
2. 配体
电荷——电荷越高，配体间斥力增大，
配位数越小。
如 配离子 [Zn(NH3)6]2+ [Zn(OH)4]2
配体
NH3
OH
配位数
6
4
半径——半径越大，中心离子所能容纳