配位化学6
研究生配位化学第6章
4．d1-9型金属离子
这一类是过渡金属离子，由于它们 电荷较高，半径较小，容易形成稳 定的配合物，研究最多的是第一过 渡系中的Mn2+(d5)、Fe2+(d6)、
Co2+(d7)、Ni2+(d8)和Cu2+(d9)等配离
子。
对几十种配体形成的配离子，其稳定性顺序都是：
如下表:
注意此顺序仅适用于高自旋配合物。 一般来说同一周期价数相同的过渡金 属的八面体配合物的热力学稳定性大 致有下列次序：
原因是：由于F-半径小，没有显著变 形性，所以在与Zn2+络合时，静电作 用是主要的，但在与Hg2+络合时，由 于Hg2+的变形性显著，体积小的F-离 子使Hg2+发生一定程度的变形，从而 使相互间的结合仍带有较大程度的共 价性，因而相应的配合物稍稳定些。
3．d10s2型金属离子 属于这一类金属离子的配离子中，事 实上只有T1(Ⅰ)、In(Ⅰ)、Ga(Ⅰ)、 Ge(Ⅱ)、Sn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、As(Ⅲ)、 Sb(Ⅲ)、Bi(Ⅲ)等。这一类金属离子的 配离子中，只有TI(Ⅰ)、Sn(Ⅱ)、 Pb(Ⅱ)三种离子的配离子稳定常数的 数据较多，这些离子的配合物的稳定 性比电荷相同、半径相近的稀有气体 型离子的相应配合物高。
子原子配位，从HSAB原则来分析， 给电子原子O和N属硬碱配体易与硬酸 成键，而C、S和Se属软碱配体，易与 软酸成键，如SCN-能形成多种配合物， 遇硬酸Fe3+则以N为配位原子，应写为 [Fe(NSC)6]3-，若遇软酸Hg2+，则以S 为配位原子，所以应写为[Hg(SCN)4]2-。
（4）类聚现象：
软硬酸碱概念:
Pearson提出 “软硬酸碱 定则”。根据酸碱的电子理论，凡是给 出电子对者称之碱；凡是接受电子对者 谓之酸。因此配合物中金属离子是酸， 配体是碱。软、硬两词比较形象地形容 酸碱抓电子的松紧程度。而电子被抓的 松紧是酸碱接受或给予电子对难易的关 键。“硬”的概念是形容该原子或离子 对其价电子抓得很紧，而“软”的概念
ce6 锰配位
ce6 锰配位ce6 锰配位是指锰离子与配体之间的化学结合。
锰是一种过渡金属元素，具有丰富的物理和化学性质。
配位化学是研究过渡金属离子与配体之间相互作用的一个重要分支。
锰离子通过与配体形成稳定的化学键，形成复合物。
这些复合物在化学和生物学中都具有广泛的应用。
本文将重点介绍ce6 锰配位的性质和应用。
ce6 锰配位具有独特的结构和性质。
ce6 锰配位是指锰离子与ce6配体之间的结合。
ce6是一种类似于卟啉的大环分子，具有很强的络合能力。
锰离子通过与ce6配体形成配位键，形成稳定的复合物。
ce6 锰配位的结构可以通过X射线晶体学等方法进行表征。
根据实验结果，ce6 锰配位的结构通常呈现六配位和四方几何构型。
锰离子与ce6配体之间的配位键通常是通过配体的氮原子与锰离子形成的。
这种配位键的形成使得ce6 锰配位具有较高的稳定性和光学活性。
ce6 锰配位在光学和生物学领域具有广泛的应用。
光敏剂是一种能够吸收光能并将其转化为化学能的物质。
ce6 锰配位可以作为光敏剂在光动力疗法中应用。
光动力疗法是一种利用光敏剂产生活性氧并杀灭肿瘤细胞的治疗方法。
ce6 锰配位具有较高的光敏活性和荧光性能，可以被用作光动力疗法的光敏剂。
除此之外，ce6 锰配位还可以应用于生物成像和药物输送系统。
由于ce6 锰配位具有较高的荧光性能，可以用于细胞和组织的成像。
同时，ce6 锰配位还可以与药物结合，形成药物输送系统，实现靶向治疗。
ce6 锰配位的研究还面临一些挑战和问题。
由于ce6 锰配位具有较高的光敏性，需要在光照条件下进行实验。
这对实验条件和设备提出了较高的要求。
另外，ce6 锰配位的合成和纯化也是一个具有挑战性的工作。
ce6 锰配位的合成需要控制反应条件和反应物的比例，以得到高纯度的产物。
此外，ce6 锰配位的稳定性和生物相容性也是研究的重点和难点。
ce6 锰配位是锰离子与ce6配体之间的化学结合。
ce6 锰配位具有独特的结构和性质，可以应用于光动力疗法、生物成像和药物输送系统等领域。
配位化学的配位化合物合成
配位化学的配位化合物合成配位化学是化学领域中的一个重要分支，研究的是金属离子与配体形成配位化合物的过程。
配位化合物合成的方法多种多样，可以通过配位反应、溶液反应、固体反应等途径来实现。
本文将介绍配位化学的配位化合物合成方法以及一些典型的实例。
一、配位反应法配位反应法是配位化合物合成的常用方法之一。
在配位反应过程中，金属离子与配体之间会发生配位键的生成或断裂，从而形成新的配位化合物。
常用的配位反应方法包括配体置换反应、配体加合反应和配位缩合反应等。
1. 配体置换反应配体置换反应是指用新的配体取代原有配体的过程。
在这个过程中，原有配体会与金属离子发生键的断裂，然后新的配体与金属离子形成新的配位键。
常见的配体置换反应包括水合作用和配体交换反应等。
例如，将氯化镍和亚硝酸钠反应可以得到亚硝酸镍：NiCl2 + 2 NaNO2 → Ni(NO2)2 + 2 NaCl2. 配体加合反应配体加合反应是指两种或多种配体与金属离子同时发生配位键生成的过程。
在这个过程中，多个配体与金属离子形成配位键，生成多核配位化合物。
常见的配体加合反应有配体加合聚合反应和配体加合还原反应等。
例如，二氯化铜和四氯化碳反应可以得到二氯化四氯化碳铜：CuCl2 + CCl4 → CuCl2(CCl4)3. 配位缩合反应配位缩合反应是指由两个或多个配体与金属离子反应生成一个较大的配位化合物的过程。
在这个过程中，两个或多个配体之间发生缩合，形成一个配位聚合物。
常见的配位缩合反应有缩合聚合反应和配位链反应等。
例如，二乙酸铜和巯基乙醇反应可以得到巯基乙醇合铜(II)：Cu(O2CCH3)2 + HSCH2CH2OH → HSCH2CH2OOCCH3 +Cu(OOCCH3)2二、溶液反应法溶液反应法是指在溶液中进行配位化合物合成的方法。
在溶液中，金属离子和配体之间发生反应，形成溶液态的配位化合物。
溶液反应法适用于需要在溶液中合成大量配位化合物或需要对反应进行控制的情况。
第六章 配位化合物
制作:张思敬等
理学院化学系
13
Example 2
写出下列配合物的化学式：
（1）羟基· 水· 草酸根· 乙二胺合铬(Ⅲ)
（2） 氯· 硝基· 四氨合钴配阳离子(Ⅲ)
Solution
(1) [Cr(OH)(H2O)(C2O4)(en)]; (2) [Co(NH3)4(NO2)Cl]+
制作:张思敬等
理学院化学系
图6-3 [Cu(en)2]2+的结构
如果配位化合物的形成体是中性原子，配位体是CO分 子，这类配合物称为羰合物。如Ni(CO) 4, Fe(CO)5 。
制作:张思敬等
理学院化学系
7
3. 价键理论 基本要点
中心离子
中心离子（或原子）有空的价电子轨道可接受由配位 体的配原子提供的孤对电子而形成配位键。
Cu2+
H3N NH3
图6-2 [Cu(NH3)4]2+离子的结构
制作:张思敬等 理学院化学系 6
2. 特殊配合物（螯合物和羰合物）
每一个配位体只能提供一 个配位 原子的配位体称为单齿配体，而含有 两个或两个以上配位原子的配位体称 为多齿配体。能提供多齿配体的物质 称为螯合剂。由多齿配体形成的环状 结构的配合物称为螯合物，如 [Cu(en)2]2+。
{c(Cu 2+ ) / cQ }{c(NH 3 ) / cQ }4 - 14 K 解离 = = 4.78 ? 10 c{Cu(NH 3 )4 }2+ / cQ
当忽略浓度量纲时，可简化为：
c(Cu 2+ ){c(NH 3 )}4 - 14 K 解离 = = 4.78 ? 10 + c{Cu(NH 3 )2 4 }
无机化学-第六章 配位化合物
正四面体构型
同样是四配位，但对配合物[Ni(CN)4]2–就成了另一回事 3d 4s 4p
中心离子Ni2+的结构
3d [Ni(CN)4]2–的结构 CN CN dsp2杂化
平面正方形构型
CN CN
例
[FeF6]3–的结构?
sp3d2杂化
八面体构型
[Fe(CN)6]3-的结构?
d2sp3杂化
八面体构型
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 3d
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ＿ 3d
＿
＿
＿ ＿ ＿ 4s 4p
＿ ＿ ＿ 4s 4p dsp2杂化，四方形
同一中心原子的内轨型配合物比外轨型配合物稳定
(3)内外轨型取决于 ♦ 配体的强弱
配体 (主要因素) 中心离子(次要因素)
(1)电负性小的配位原子易给出孤对电子，如：CN-， CO， NO2-(配位原子：C，N) 。对中心离子（n-1）d轨道影响较 大，内轨型，配体的配位能力强； (2) 电负性大的配位原子（如卤素X-和氧O），不易给出孤 对电子，对中心离子影响不大。外轨型，配体的配位能
力弱 。
配体的强弱——光谱化学系列： I- <Br-<S2-<SCN-≈Cl-<NO3-<F-<OH-<C2O42-<H2O<NCS<NH3<en≈SO32-<o- phen<NO2-<CO(羰基),CNH2O以前：弱场； H2O ~ NH3：中间场；NH3以后：强场
♦ 中心离子的价层电子数
(1) d10型，无空(n-1)d轨道， 易形成外轨型 (2) d4 ~d8型， 需根据配体强弱判断内外轨型 (3) d0~d3型，有空的(n-1)d轨道，形成内轨型
配位化学的合成及应用研究
配位化学的合成及应用研究配位化学是指通过配体与中心离子或原子团之间的相互作用来形成持久的、适当化学性质的化合物的研究领域。
配位化学研究的核心是寻找合适的配体，通过其与中心离子之间的配位反应得到理想的化合物。
本文将介绍配位化学的合成及应用研究在现代科学技术领域中的重要意义。
一、配位化学的合成方法配位化学的合成方法常见的有两种，一种是配体的交换，一种是直接合成。
1. 配体的交换配体的交换是指通过反应原有配体与新配体产生的化学反应，来形成新的配合物，以达到改变其化学性质的目的。
例如，已知一种1,4,7-三氧杂环反丁烷-5,6-二羧酸配体的制备方法，现在想调整其化学性质，可以选择一种新的配体，如三乙基氨基甲酸钠，经过反应后，便得到新的化合物3,3'-（1,4,7-三氧杂环反丁烷-5,6-二酰胺）双[三乙基氨基甲酸钠]。
2. 直接合成配合物的直接合成是指直接将中心离子（或原子团）与一种或多种配体反应得到目标化合物，这种方法通常被用于制备新型化学反应催化剂。
例如，将银离子与三苯基膦反应，可得到AgPPh3，它被用作一种重要的催化剂，在有机反应中发挥着不可替代的作用。
二、配位化学在物理化学领域中的应用配位化学作为物理化学领域的一些重要研究领域之一，一直发挥着越来越重要的作用，这里我们讲述一些其应用的主要领域及部分研究进展。
1. 光电材料在光电材料领域中，配位化学仍然是一个活跃的研究领域。
例如，大家广泛关注的有机发光材料领域就属于其中之一。
化学家们利用有机发光材料的自身特性，在化学结构中加入不同配体，使其在不同芳香环之间形成各种不同的化学键，从而形成不同种类的化学结构，获取不同发光颜色和发光效率，如其中的钌配合物用作新型发光材料，大大拓展了有机发光材料的应用领域。
2. 生物学领域配位化学在生物学领域的应用，主要涉及到金属离子对生物大分子结构的影响。
因为金属离子一般具有较强的配位能力，在与生物大分子结合的过程中会形成交联，使其在反应方面的选择性和效率大大提高。
配位化学 课后习题答案
配位化学课后习题答案配位化学是化学中的一个重要分支，研究的是金属离子与配体之间的相互作用及其形成的配合物的性质。
在配位化学中，学生常常需要通过课后习题来巩固所学的知识。
本文将为大家提供一些配位化学课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
1. 以下哪种配体不是双电子供体？答案：氨（NH3）。
氨分子中的氮原子只能提供一个孤对电子，因此它是单电子供体。
2. 以下哪种配体不是双电子受体？答案：氯（Cl-）。
氯离子中的氯原子已经满足了八个电子，不具有受体性质。
3. 对于配合物[M(H2O)6]2+，其中M代表金属离子，该配合物的配位数是多少？答案：6。
配位数是指一个金属离子周围配位体的数量，根据该配合物的化学式可知，M周围有6个水分子配位，因此配位数为6。
4. 对于配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2，其中Co的氧化态是多少？答案：+3。
根据化学式可知，配合物中的氯离子带有-1的电荷，而Cl2带有-2的电荷，因此配合物中的Co离子需带有+3的电荷，即Co的氧化态为+3。
5. 以下哪个配体是取代型配体？答案：CN-。
取代型配体指的是能够替代配位体与金属离子形成配合物的配体，而CN-正是一种常见的取代型配体。
6. 以下哪种配合物是八面体构型？答案：[Fe(CN)6]4-。
八面体构型是指配合物中金属离子周围八个配位体呈八面体排列的结构，而[Fe(CN)6]4-正是一个典型的八面体配合物。
7. 对于配合物[PtCl4]2-，该配合物的配位键是哪种类型？答案：配位键是配体与金属离子之间的化学键，对于[PtCl4]2-，其中的Pt与Cl之间的配位键是配位键。
8. 以下哪个配合物是高自旋配合物？答案：[Fe(H2O)6]2+。
高自旋配合物是指配合物中金属离子的自旋多重度较高的配合物，而[Fe(H2O)6]2+中的Fe离子具有高自旋状态。
9. 对于配合物[Cu(NH3)4(H2O)2]2+，其中的配体是哪个？答案：配体是指与金属离子形成配合物的非金属离子或分子，对于该配合物，配体是NH3和H2O。
配位化学(coordination.
二、 definition of coordination compounds（complex）
凡是由一定数量的可以给出孤对电子或多个不定
4-1-1 definition of coordination compound 一、Properties comparing between common compound and coordination compound
配合物可看成是一类由简单化合物反应生 成的复杂化合物：
CuSO4 1、Cu2+、SO 42-
单齿monodentate：[Fe(CN)6]4双齿didentate： [Fe(en)2]2+
PtCl 3 (NH 3 ) CoCl 2 (en) 2 2 Al(C 2 O 4 ) 3 3 Ca(EDTA) 2
单齿配体 Cu(NH 3 ) 4 多齿配体
另： Cs3CoCl5 = Cs2[CoCl4]· CsCl 不能以表面观察 从本质上讲，中心离子的coordinating number是中心离 子接受孤电子对的数目or the number of coordinate bonds formed by metal ion to ligands in complex。抓住这个本质 就比较容易确定一个中心离子的配位数
域电子的离子or分子（配体）和具有接受孤对电子or
多个不定域电子的空位的原子or离子(称中心原子)通 过配位键按一定的组成和空间构型所形成的个体(通常 称为配位单元 )为特征的化合物—配位化合物 coordination compounds,简称配合物，也叫络合物。
第六章 配位化合物(新)
三、配合物的命名
1. 配合物的特征部分内界的命名方法
[Cu(NH3)4]2+ 四 氨 合 铜 (II) 离子
配体数(以汉字数码表示) 配体名称(不同配体之间有时以圆点(·)分开) 合(表示配位结合) 中心原子名称 中心原子氧化数(加括号，以罗马数字表示)。
注意
• 配阴离子和配阳离子的命名：
CN-、CO中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作 为配位体？
中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+ 配位体：H2O、NH3、F-、CN-、CO
练习2：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（ ）。
A、[Co(NH3)4Cl2]Cl B、[Co(NH3)3Cl3]
C、[Co(NH3)6]Cl3
两可配体，异性双基配体：配体虽有两个配位原子，
由于两个配位原子靠得太近，只能选择其中一个与中心
原子成键，故仍属单齿配体，如：
-SCN- 硫氰根 以S配位
-NCS- 异硫氰根 以N配位
-ONO- 亚硝酸根 以O原子配位
-NO2- 硝基
以N原子配位
(四)配位数——直接与中心原子成键的配位原子总数
配位个体 [Cu(NH3)4]2+ [CoCl3(NH3)3]
配位键：共价键的一种。构成配位键的两原子依旧共享一 对电子，但这对电子由一方单独提供，另一方只提供空轨 道来容纳这对电子。
带正电荷的配离子称为配阳离子：
[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+ 带负电荷的配离子称为配阴离子：
[HgI4]2-、[Fe(NCS)4]含有配离子的化合物和配位分子统称为配合物。
硫酸五氨·一水合钴(III)、
配位化学中的金属离子配位数的确定
配位化学中的金属离子配位数的确定配位化学是无机化学中的一个重要分支，研究的是金属离子与配体之间的相互作用及其结构性质。
在配位化学中，金属离子的配位数是一个关键的概念，它决定了配位化合物的结构和性质。
本文将探讨金属离子配位数的确定方法及其在配位化学中的应用。
一、配位数的概念与意义配位数是指金属离子周围配体的数目，也可以理解为金属离子与配体之间的化学键数。
配位数的确定对于揭示配位化合物的结构和性质非常重要。
在配位化学中，常见的金属离子配位数有2、4、6、8等。
二、确定金属离子配位数的方法1. 晶体结构分析法晶体结构分析是一种常用的确定金属离子配位数的方法。
通过X射线衍射技术，可以获得配位化合物的晶体结构信息。
在晶体结构中，金属离子与配体之间的距离和角度可以提供金属离子的配位数信息。
2. 磁性测量法磁性测量是另一种确定金属离子配位数的方法。
根据配位化合物的磁性性质，可以推断出金属离子的配位数。
例如，当金属离子的配位数为2时，通常表现为高自旋态，磁性较强；而当配位数为6时，通常表现为低自旋态，磁性较弱。
3. 光谱法光谱法也可以用于确定金属离子的配位数。
例如，红外光谱可以提供金属离子与配体之间的键合信息，从而确定配位数。
同时，紫外-可见光谱也可以用于研究金属离子的电子跃迁行为，进一步确定配位数。
三、金属离子配位数的应用金属离子配位数的确定对于了解金属配合物的结构和性质具有重要意义。
在实际应用中，金属离子的配位数决定了配位化合物的稳定性、光学性质、磁性性质等。
1. 稳定性金属离子的配位数与配位化合物的稳定性密切相关。
一般来说，金属离子的配位数越高，配位化合物的稳定性越高。
这是因为高配位数可以提供更多的配体与金属离子形成化学键，增强了配位化合物的稳定性。
2. 光学性质金属离子的配位数对配位化合物的光学性质有重要影响。
例如，金属离子在不同配位数下的配位化合物可以表现出不同的颜色。
这是因为金属离子的配位数改变了配位化合物的电子结构，导致其吸收和发射光谱发生变化。
化学反应中的配位化学反应
化学反应中的配位化学反应在化学反应中，配位化学反应是一类非常重要的反应类型。
简单说，配位化学反应是指在化学反应中，一定的配位体（例如，水、氨、配体离子等）与金属离子发生反应，形成稳定的配合物化合物。
这种反应特点鲜明，对于新材料的制备、有机金属化学等有广泛应用。
一、基础知识1. 配位体：能形成孤对电子与金属离子形成配合物的分子或离子。
2. 配位数：一个金属离子与其周围配位体结合的数目。
3. 配合物：由中央金属离子和其周围一定数目的配位体组成的物质。
4. 配位键：在配位化合物中，孤对电子和金属离子之间形成的化学键。
5. 配位化合物中的化学键：包括共价键和离子键两种。
二、配位化学反应的分类1. 配体置换反应这种反应在化学实验中最常见。
即，已有的金属离子与某一种配位体发生反应，生成的产物中该配位体取代了原先的配位体或水合物。
例如，一般情况下[Fe(H2O)6] 2+是黄色的，但如果加入Cl- 离子，则形成[FeCl4] 2- ，是绿色或紫色的。
这是因为当 Fe2 + 离子与 Cl- 离子反应时，Cl- 离子取代了水分子。
2. 配位部分降解反应在这个反应中，一个原本具有高配位数的金属离子，带着一定数目的配位体（例如水分子、溶剂分子）缓慢失去配位体，并形成一个配位数更低的离子。
例如， [Co(NH3)6]3 + 到 [Co(NH3)5H2O]3 + 再到[Co(NH3)5H2O]2 + ，每从一个化合物转换到另一个化合物中，该化合物中的 Co2 + 离子配位数都减少1。
3. 配体加入反应在这个反应中，金属离子对配位体的取代是及时的。
例如光合成反应中，光合色素（Mg2 +），其周围的顶，底面被卡宾分子侵入时，可立即取代分子。
加入卡宾分子的金属中心变为N，而分子上的氢原子被去除形成C-H 键形式的产品。
三、应用观念—配位化学反应的工业应用配位化学反应在工业应用中有广泛的应用，其中一些优势包括：1. 物质的特定性能：通过调节配位数、配位体等特定参数，可以制备出物质的不同性质。
配位化学教案
配位化学教案配位化学是现代化学领域的一个重要分支，它研究物质中金属离子与其它化合物或分子之间形成的配合物结构及性质。
配位化学在生物学、医学、材料科学等领域都有着广泛的应用。
本教案将介绍配位化学的基本概念、原理和相关实验方法，帮助学生深入了解这一领域的知识。
一、配位化学基本概念1.1 配位物的定义配位物是指由中心金属离子和配体分子通过配位键结合而成的化合物。
中心金属离子通常是过渡金属元素，而配体则是能够提供一个或多个孤对电子给中心金属离子形成配位键的分子或离子。
1.2 配位键的形成配位键是通过中心金属离子与配体之间的电子对共价或者协同共价键形成的。
配位键的形成可分为硬配位和软配位两种类型，硬配位以强极性金属离子和小的、硬的配体为主，软配位则以较软的金属离子和大的、软的配体为主。
1.3 配位数和配位几何配位数是指配位物中中心金属离子与配体形成的配位键的个数，而配位几何则是指这些配位键在空间中的排布方式。
常见的配位数包括2、4、6等，配位几何则有线性、四方形平面、八面体等形式。
二、配位化学实验方法2.1 合成配位化合物合成配位化合物是配位化学研究的重要实验方法之一。
通过控制金属离子与配体的摩尔比例及反应条件，可以合成出不同种类的配位化合物。
实验中需要注意反应条件的控制以及产物的纯度检测。
2.2 表征配位化合物表征配位化合物是验证合成产物结构及性质的关键步骤。
常用的表征方法包括元素分析、红外光谱、核磁共振等。
通过表征可以确定配位物的组成、配位键结构以及稳定性等信息。
2.3 测定配位物的性质测定配位物的性质是研究配位化学的重要手段。
包括测定配位化合物的磁性、光谱性质、配位键键长等。
这些性质的测定可以进一步揭示配位物的结构和反应机理。
三、配位化学在生物和医学中的应用3.1 金属配合物药物金属配合物药物是一类利用金属离子与配体形成的稳定配合物来治疗疾病的药物。
例如，铂类抗肿瘤药物顺铂、卡铂等就是金属配合物药物的代表。
配位化学习题答案
配位化学习题答案
配位化学学习题答案
在配位化学中，配位化合物是由中心金属离子和周围的配体组成的。
学习配位
化学需要掌握一定的理论知识和解题技巧。
下面是一些配位化学学习题的答案，希望能帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
1. 问题：写出以下配位化合物的配体名称和化学式：
(a) [Co(NH3)6]Cl3
(b) K4[Fe(CN)6]
(c) [Cu(H2O)4]SO4
答案：
(a) 配体名称：氨
化学式：[Co(NH3)6]Cl3
(b) 配体名称：氰化物
化学式：K4[Fe(CN)6]
(c) 配体名称：水
化学式：[Cu(H2O)4]SO4
2. 问题：计算以下配位化合物的配位数和配体的数量：
(a) [Pt(NH3)4]Cl2
(b) [Co(en)3]Cl3
(c) [Ni(CN)4]2-
答案：
(a) 配位数：4
配体数量：4
(b) 配位数：6
配体数量：3
(c) 配位数：4
配体数量：4
3. 问题：根据配位化合物的性质，判断以下说法的正误：
(a) 配位化合物的颜色与中心金属离子的电子构型有关。
(b) 配位化合物的稳定性与配体的配位能有关。
(c) 配位化合物的磁性与中心金属离子的自旋态有关。
答案：
(a) 正确
(b) 正确
(c) 正确
通过以上学习题的答案，我们可以看到配位化学涉及到配体的命名、配位数的计算以及配位化合物的性质等多个方面。
希望大家在学习配位化学的过程中能够多加练习，加深对这一知识点的理解和掌握。
配位化学_概论_(Introduction)
狭义的定义：配合物不包括中心原子为非金属的物种， 如 H3NBF3, NH4+, (CH3)3NBF3 不属于配合物。 习惯和历史的原因 如, 认为MnO42-是Mn6+与O2-构成的配离子，而SO42却不认为是配离子。又如 像有机金属化合物Zn(C2H5)2 和Si(CH3)4 也不被认为是配合物。
对于配合物定义的讨论
广义的定义：凡形成配位键的化合物，也叫授－受 加合物（adduct），不分金属与非金属均称作配合 物。如下列反应生成物：
(CH3)3N(l) + BF3(g)
(CH3)3N→BF3(s) (adduct) H3N→BF3(s) (adduct)
NH4F + BF3
NH3(g) + BF3(g)
第一章 概论 （Introduction）
2. 配合物的定义（Definition）
至今，配合物的定义还是不够严格的，这是因 为一方面受历史和习惯的影响；另一方面是 因为配位化学的研究领域日益扩展的结果。 不过实用上仍有大家可普遍接受和使用方便 的定义。 即 配合物可定义如下：
配合物(coordination compound)是由含有孤 对电子(lone-pair electrons)或π-电子的电子给 予体（donor，配位体，路易斯碱）与具有低 能量空轨道（low-lying empty orbital）的电子 接受体（acceptor,中心金属离子或原子，路易 斯酸）构成的化合物。例如 BF3(g) + N(CH3)3(l) F3B N(CH3)3 (s)
配
化学分析 有机化学—微量元素分析化学 医药 药物化学 高分子化学 化学仿生 物理化学 结构化学 量子化学 有机合成 有机合成化学—金属有机化学 生物化学—生物无机化学 材料合成化学 半导体化学 工业化学 鞣革 染色 催化化学 环境化学 能源化学 冶金 原子能 火箭 超导 化肥 现代理论化学 农业化学 计算机化学 现代计算技术 现代测量技术 营养化学
配位化学中的配体与配合物
配位化学中的配体与配合物配位化学是化学中的一个重要分支，研究的是金属离子与配体之间的配位作用以及形成的配合物的性质。
在配位化学中，配体和配合物是两个核心概念，它们在研究金属离子的配位行为和化学性质时起着至关重要的作用。
一、配体的概念与分类在配位化学中，配体是指能够与金属离子形成配位键的分子或离子。
它们通常具有一个或多个孤对电子，可以与金属离子中的空位轨道形成配位键。
根据配体中的配位原子类型和配位数的不同，配体可以分为单原子配体和多原子配体。
1. 单原子配体：单原子配体是指由一个原子组成的配体，如氨、水、氯等。
这些配体通常通过一个孤对电子与金属离子形成配位键。
2. 多原子配体：多原子配体是指由多个原子组成的配体，如乙二胺、氰化物离子、羰基等。
这些配体通常通过多个原子上的孤对电子与金属离子形成配位键。
二、配合物的构成与性质配合物是由金属离子与配体通过配位键结合而成的化合物。
在配位化学中，配合物的构成和性质是研究的重点。
1. 配位键：配位键是指金属离子与配体之间形成的化学键。
配位键的形成是通过配体中的孤对电子与金属离子中的空位轨道之间的相互作用而实现的。
配位键的强弱决定了配合物的稳定性和性质。
2. 配位数：配位数是指一个金属离子周围配体的数量。
不同金属离子具有不同的配位数，常见的有2、4、6等。
配位数的不同会直接影响到配合物的结构和性质。
3. 配合物的性质：配合物具有许多独特的性质，如颜色、磁性、光谱性质等。
这些性质的变化与配合物中金属离子的电子结构和配位键的性质有关。
通过调节配体和金属离子的选择，可以合成出具有不同性质的配合物。
三、配位化学的应用配位化学在许多领域都有广泛的应用，如生物学、医学、材料科学等。
1. 生物学和医学：许多生物体内的重要酶和蛋白质都含有金属离子配合物。
这些配合物在生物体内起着重要的催化作用。
配位化学的研究可以帮助我们理解生物体内金属离子的配位行为和功能。
2. 材料科学：配位化学在材料科学中有着广泛的应用。
配位化学中的金属离子与配体
金属离子与配体的稳定性规律
金属离子的半径越大，与配体的结 合越不稳定。
配体的电荷数越高，与金属离子的 结合越稳定。
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金属离子的电荷数越高，与配体的 结合越稳定。
配体的空间位阻越小，与金属离子 的结合越稳定。
Part Six
金属离子与配体的 应用
配位化合物在化学反应中的作用
配位化合物的稳定性
配位化合物的稳定性与金属离 子和配体的性质有关
稳定性取决于金属离子与配体 的相互作用
稳定性可以通过计算配位化合 物的键能来评估
配位化合物的稳定性对其在实 际应用中的性能具有重要影响
Part Three
金属离子的特性
金属离子的分类
根据半径分类： 大半径、中等 半径和小半径
金属离子
配位化学中的金属离子 与配体
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目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 金 属 离 子 的 特 性
02 配 位 化 学 的 基 本 概 念
04 配 体 的 性 质
05 金 属 离 子 与 配 体 的 相互作用
06 金 属 离 子 与 配 体 的 应用
金属离子与配体在生物体内 作为信号转导分子
金属离子与配体在生物体内 作为能量转换分子
金属离子与配体在生物体内 参与酶的催化反应
金属离子与配体在生物体内 作为细胞识别和细胞通讯的
分子
配位化合物在工业生产中的应用
催化剂：配位化 合物作为催化剂 在工业生产中广 泛应用，如烷基 化反应、聚合反 应等。
分离和提纯：配 位化合物可用于 分离和提纯工业 生产中的各种物 质，如稀土元素 的分离和提纯。
化学中的配位化学知识点
化学中的配位化学知识点配位化学是化学中一个重要的分支，它研究的是配位化合物的形成、结构和性质。
配位化合物是由中心金属离子或原子与周围的配体形成的化合物。
在配位化学中，有一些重要的知识点需要我们了解和掌握。
首先，我们需要了解配体的概念。
配体是指能够与中心金属离子或原子形成配位键的分子或离子。
常见的配体有氨、水、氯离子等。
配体通过给予或共享电子对与中心金属离子或原子形成配位键。
其次，我们需要了解配位数的概念。
配位数指的是一个配合物中与中心金属离子或原子形成配位键的配体的个数。
常见的配位数有2、4、6等。
配位数的大小与中心金属离子或原子的电子结构有关。
另外，我们需要了解配位化合物的结构。
配位化合物的结构可以分为简单配位体和配位体离子两种。
简单配位体指的是配体中只有一个配位原子与中心金属离子或原子形成配位键。
而配位体离子则是指配体中有两个或两个以上的配位原子与中心金属离子或原子形成配位键。
此外，还有一些重要的结构类型需要我们了解。
比如，线性结构、四方形结构、八面体结构等。
这些结构类型与配位数和配体的性质有关。
在配位化学中，还有一些重要的概念需要我们了解。
比如，配位键的强度和配合物的稳定性。
配位键的强度取决于配体的性质和中心金属离子或原子的性质。
而配合物的稳定性则取决于配位键的强度和配位数。
此外，还有一些重要的应用需要我们了解。
比如，配位化合物在催化、药物、材料等方面的应用。
配位化合物在催化反应中可以作为催化剂，提高反应速率。
在药物中，配位化合物可以与生物分子形成配位键，发挥药物的作用。
在材料中，配位化合物可以用于制备新型材料，具有特殊的性质和应用价值。
总的来说，配位化学是化学中一个重要的分支，它研究的是配位化合物的形成、结构和性质。
在配位化学中，有一些重要的知识点需要我们了解和掌握，如配体、配位数、配位化合物的结构和配位键的强度等。
同时，配位化学在催化、药物、材料等方面也有着重要的应用。
通过学习和掌握配位化学的知识，我们可以更好地理解和应用化学。
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•若Cr2(SO4) 3＋ en（水） →Cr（OH)3↓
•分离方法：利用它们和其它光活性物质的作用加以分离
旋光异构体的拆分及合成研究是 目前研究热点之一
注意到左旋和右旋异构体生理作用的差异 是很有意义的。 是很有意义的 。 例如存在于烟草中左旋尼古 丁的毒性要比人工合成出来的右旋尼古丁毒 性大的多。 又如, 美国孟山都公司生产的L性大的多 。 又如 美国孟山都公司生产的 dopa(即， 二羟基苯基 丙氨酸 是治疗震颤 即 二羟基苯基-L-丙氨酸 丙氨酸)是治疗震颤 性麻痹症的特效药， 而它的右旋异构体(D性麻痹症的特效药 ， 而它的右旋异构体 dopa)却无任何生理活性。显然与它们在生物 却无任何生理活性。 却无任何生理活性 体中不同的反应部位有关。 体中不同的反应部位有关。
•M－SCN－ 的键合方式： M←SCN（因弯折，空间位阻小； 能形成dл-dл反馈键)、M←NCS M－CN－ 的键合方式： M←CN、M←NC（少量）
（4）配位异构现象 ）
•配合物同时含不同中心金属离子形成的阴阳配离,它们以互换 配体的形式构成配位异构体。如： [Co(NH3)6][Cr(CN)6]和 [Cr(NH3)6][Co(CN)6] [Co(NH3)6][Cr(C2O4)3] 和[Cr(NH3)6][Co(C2O4)3] [Pt(NH3)4][CuCl4]和 [Cu(NH3)4][PtCl4] •同一种金属离子形成的阴阳离子，也有可能形成配位异构： [Pt(NH3)4][PtCl4]和 [Pt(NH3)3Cl][Pt (NH3) Cl3] • [(NH3)4 Co(OH)2 Co(NH3)2Cl2]SO4和[Cl(NH3)3 Co(OH)2 Co(NH3)3Cl]SO4
（5）电离异构现象溶剂合异构现象 ）电离异构现象溶剂合异构现象
•如： [Pt(NH3)3Br]NO2和[Pt(NH3)3 NO2] Br ； CrCl3·6H2O的异构体
§3－2 配位化合物的制备
2.1 加成反应 • A ＋ ：B → A：B • 1、气－气加成： BF3 ＋ NH3 → [ BF3 ：NH3 ] • 2、液－液加成： 最好在惰性溶剂中进行，析出 沉淀，易分离。
● 元素的副价指向空间确定的方向
维尔纳与约尔更生： 维尔纳与约尔更生： 一场学术争论中的故事
1798 年 塔 索 尔 特 制 备 出 CoCl3·6NH3之后的 之后的100年间 化学家们 年间, 年间 一直试图解开这类化合物成键本质之 约尔更生(S 谜。约尔更生 M Jorgensen，1837， 1914 )提出了一种链理论。 提出了一种链理论。 提出了一种链理论 后来，维尔纳用假设和实验证明了自己理论的正确， 后来，维尔纳用假设和实验证明了自己理论的正确， 并获得了1913年的诺贝尔化学奖 。而约尔更生做了一个有 并获得了 年的诺贝尔化学奖 诚信的科学家应该做的事: 发表了实验结果, 诚信的科学家应该做的事 发表了实验结果 说明自己的理 论是错的。 论是错的。
Werner A 供职于苏黎世大学。 供职于苏黎世大学。 他的学说深深地影响着 20 世纪无机 化学和化学键理论的发展 。 维尔纳学说的要点： 维尔纳学说的要点： ● 大多数化学元素表现出两种类型 的化合价， 的化合价，即主价和副价
维尔纳 配合物时倾向于主价和
副价都能得到满足
AgBr 淡黄沉淀
BaSO4白色沉淀
•区分方法：IR、Raman光谱
(2) 旋光异构
从几何异构看，下图中1、 确为同一化合物 确为同一化合物. 从几何异构看 ， 下图中 、 2确为同一化合物 但它 们却互为“镜像” 不存在对称面，不能重叠， 们却互为 “ 镜像 ”， 不存在对称面， 不能重叠， 这称为 旋光异构现象” “旋光异构现象”.
cis-[CoCl2Cl2(NH3)2], 蓝紫色
trans-[CoCl2Cl2(NH3)2], 绿色
像顺铂和反铂一样，几何异构体结构不同，性质也 像顺铂和反铂一样，几何异构体结构不同， 不同，其反应也不同， 不同，其反应也不同， 如： [CoSO4(NH3)5] Br 红色 AgNO3 [CoBr(NH3)5] SO4 紫色 BaCl2
• SnCl4+2NMe3（石油醚）→ 反式－[SnCl4(NMe3)2]
2.2 取代反应 在水溶液 中的取代 反应 在 非 水 溶 剂 中 的 取 代 反 应 •[Cu(H2O)4]2+ +4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ +4 H2O K3[RhCl6] +3K2C2O4 → K3[Rh(C2O4)3] +6KCl [Co (NH3)5Cl] Cl2+3en → [Co (en)3] Cl3+ 5 NH3
•配位数 2 3 4 5 6 7 8 空间构型 直线型 三角型 四面体 三角双锥 八面体 五角双锥 十二面体 • 平面正方形 四方锥 三棱柱 - HgI - ZnCl 2- Fe(CO) 典型实例 Ag(CN)2 PCl6ZrF73 3 4 5
-
Mo(CN)84-
•化学式为ML3化合物并不一定都是三配位如AlCl3、AuCl3为四配位 ； PCl5为[PCl4][PCl6] NbCl5、TaCl5等为双聚体，配位数为6；Cs3CoCl5为 Cs3[CoCl4]Cl
关于汉语命名原则
含络离子的配合物：阴离子名称在前， ● 含络离子的配合物：阴离子名称在前，阳离子名 称在后， 阳离子名称之间加“ 字或“ 称在后，阴 、阳离子名称之间加“化”字或“ 酸” 字。 例如[Ag(NH3)2](OH)和 [CrCl2(H2O)4]Cl分别叫氢氧化二 例如 和 分别叫氢氧化二 氨合银(I)和一氯化二氯 四水合铬(III); 而[Cu(NH3)4]SO4 和一氯化二氯·四水合铬 氨合银 和一氯化二氯 四水合铬 叫硫酸四氨合铜(II), 加“酸”字。 叫硫酸四氨合铜 配位实体的命名：配位体名称在前， ● 配位实体的命名：配位体名称在前，中心原子名 称在后(例如 例如[Cu(NH3)4]2+ 叫四氨合铜 叫四氨合铜(II))； 不同配位体 称在后 例如 ； 名称顺序与化学式的书写顺序相同， 名称顺序与化学式的书写顺序相同，相互之间以中圆点 分开， “· ”分开，最后一种配位体名称之后缀以“合”字；配 分开 最后一种配位体名称之后缀以“ 位体个数用倍数字头“ 等汉语数字表示， 位体个数用倍数字头“一”、“二” 等汉语数字表示， 中心原子的氧化态用元素名称之后置于括号中的罗马数 字表示。 字表示。
(3)键合异构现象 键合异构现象
同一种单齿配体如NO 同一种单齿配体如 2－、SCN－、CN－以不同原子与中心原 子配位的现象。能形成键合异构体的配位体是两可配位体。 子配位的现象。能形成键合异构体的配位体是两可配位体。 亚硝酸根离子 (N − ) 是两可配位体。N原子配位时 O2 是两可配位体。 原子配位时 产生硝基络合物， 原子配位时则形成亚硝基络合物 原子配位时则形成亚硝基络合物。 产生硝基络合物，O原子配位时则形成亚硝基络合物。
•例1、[Cr(en)3]Cl3 的合成： • Cr2(SO4) 3+en(乙醚并加热) →溶液 •溶液＋KI →[Cr(en)3]I3 [Cr(en)3]Cl3 +3AgI •例2、[Ni(phen)3]Cl的合成; •NiCl2 ·6H2O+H2O （少量）→浓 NiCl2溶液 • 浓 NiCl2溶液＋ phen乙醇溶液→ Ni(phen)3]Cl [Cr(en)3]I3+3AgCl→
[Cu(NH 3 )4 ]SO4 K3 [Fe(NCS) 6 ] H2 [PtCl 6 ] [Cu(NH 3 )4 ](OH) 2 K[PtCl 5 (NH3 )] [Zn(OH)(H 2O) 3 ]NO3 [Co(NH 3 )5 (H2O)]Cl 3 [Co(NO 2 )3 (NH3 )3 ] [Ca(EDTA) ]2−
•§3－1配位化合物的基本概念 § 1.1 配合物的定义
• 中国化学会1980年制订《无机化学命名原则》，配 合物的定义：配位化合物（简称配合物）是由可以 给出弧对电子或多个不定域电子的一定数目的离子 和分子 （称为配体）和具有接受弧对电子或多个不 定域电子的空位的原子或离子（统称中心原子）按 一定的组成和空间构型所形成的化合物。 •1.2 配位数与配合物的空间构型
1.3 化学式的书写和配合物的命名
命名原则： 命名原则：按照中国化学会无机专业委员会制定的规 则命名
关于化学式书写原则
对含有络离子的配合物， ● 对含有络离子的配合物，阳离子要放在阴离子之前 ( 类似于 类似于NH4Cl和Na2SO4)。 和 。 对配位实体而言，先写中心原子的元素符号， ● 对配位实体而言，先写中心原子的元素符号，再依 次列出阴离子配位体和中性分子配位体。例如 [CrCl2(H2O)4]Cl。 。 对多种配位体同为负离子或同为中性分子的, ● 对多种配位体同为负离子或同为中性分子的 则按 配位原子元素符号字母的先后排序。例如 [Cr(NH3)5(H2O)]Cl3。
再高明的医生也无法将 手移植到右( 腕上! 左(右)手移植到右(左)腕上!
区分方法：旋光仪
旋光仪
polarimeter
手性络合物的溶液可使偏振光的偏振面发生旋转， 手性络合物的溶液可使偏振光的偏振面发生旋转 ， 这 类 具 有 旋 光 活 性 的 异 构 体 叫 旋 光 异 构 体 (Optical isomers)。使偏振面向左旋转的异构体叫左旋异构体 又叫 。使偏振面向左旋转的异构体叫左旋异构体(又叫 右旋异构体(又叫 L-异构体 ，向右旋转的异构体叫右旋异构体 又叫 异构 异构体)，向右旋转的异构体叫右旋异构体 又叫D-异构 异构体 体 )。等量左旋异构体与右旋异构体混合后不具旋光性， 。 等量左旋异构体与右旋异构体混合后不具旋光性， 这样的混合物叫外消旋混合物 这样的混合物叫外消旋混合物(Racemic mixture)。 外消旋混合物 。