配位化合物与配位平衡

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如:Cu2+与NH3生成深蓝色的 [Cu(NH3)4]2+配离子;Fe3+与NH4SCN作用生成 血红色的[Fe(SCN)n]3-n配离子。
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在生物化学方面,生物体内许多重要 物质都是配合物。
如:动物血液中起输送氧气作用的 血红素是Fe2+的螯合物;植物中起光合作用的 叶绿素是Mg2+的螯合物。胰岛素是Zn2+的螯合 物。
这些化合物在溶液中都含有较难离解、可以像一个简 单离子一样参加反应的复杂离子——配离子。
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一 配位化合物
(一)概念 1 配离子
由中心原子(阳离子或原子)与一定数目的配体( 离子或中性分子) ,通过配位键结合,并按一定组 成和空间构型形成的复杂离子,称为配离子。 eg:配阳离子[Cu(H2O)4]2+、[Cu(NH3)4]2+
如:Fe3+、Cu2+、Co2+、Ag+、Cu+等;
(中心离子打着铁伞,上面鼓着两个铜人。)
在配合物[Ni(CO)4)]、[Fe(CO)5]中,中心原 子分别为:
Ni、Fe原子。
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4 配位体
在配合物中与形成体(中心原子或中心离子)结 合的离子或中性分子称为配位体,简称配体。 “L”ligand
K[PtCl3NH3] 三氯·一氨合铂(Ⅱ)酸钾 [Co(N3)(NH3)5]SO4 硫酸叠氮·五氨合钴(Ⅲ) [PtNO2NH3NH2OH(Py)]Cl 氯化一硝基·一氨·
一羟胺·吡啶合铂(Ⅱ) (2) 配位原子元素符号的英文字母顺序 eg:[Co(NH3)5H2O]Cl3 三氯化五氨·一水合钴(Ⅲ)
在配体中提供孤对电子与形成体形成配位键的原 子称为配位原子。eg:[Co(NH3)4]2+中的NH3是配体, 如配体NH3中的N是配位原子。
常见的配位原子为电负性较大的非金属原子C、N 、P、O、S、和卤素等原子。
(配位原子挑着扁担(N)进了杨(O)树林(P),扁担里放着六(S)个炭(C)炉(X) 子)
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在湿法冶金中,提取贵金属常用到配 位反应。如Au,Ag能与NaCN溶液作用,生成 稳定的[Au(CN)2]-和[Ag(CN)2]-配离子而从矿 石中提取出来。
4Au + 8NaCN + 2H2O + O2 4Na[Au(CN)2] +4NaOH
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一 配位化合物
实验室常见的NH3、H2O、CuSO4、AgCl等化 合物之间,还可进一步形成复杂的化合物,如 [Cu(NH3)2]SO4、[Cu(H2O)4]SO4、[Ag(NH3)2]Cl。
配阴离子[PtCl6]2配位分子
多数配离子既能存在于晶体中,又能存在于水溶液中 。
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eg:[Cu(H2O)4]2+
eg:H[AuCl4]
配体
配位键 中心原子
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2 配位分子
不带电荷的电中性配位化合物。 [CoCl3(NH3)3]、[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。
3 配位化合物
eg:Ag+与NH3结合 Ag+ + 2NH3 → [H3N:→Ag←:NH3]+ 配位体是清路( X-,CN- )工人,看到他俩在路 上安睡( NH3,H2O ),就知道自己躺枪(CO, OH- )了。
(2)多齿配体:一个配体中有两个或两个以上的配位 原子,如乙二胺(en)、EDTA、C2O42-。
[Cu(en)2]2+
.. H 2 C H 2 N
..N H 2 C H 2 2
Cu
.. H 2 C H 2 N
..N H 2 C H 2
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[Pt(NO2)NH3(NH2OH)(Py)]Cl
氯化硝基•一氨•羟胺•吡啶合铂(Ⅱ

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(3)配离子电荷为零的配位分子
[Pt(NH3)2Cl2] 二氯•二氨合铂(Ⅱ)
[Ni(CO)4] 四羰基合镍
[Pt(NH2)NO2(NH3)2] 一氨基•一硝基•二氨合铂(Ⅱ)
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课堂练习:
[Co(NH3)6]3+
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(4)同类配体中若配位原子相同,则将含较少原子 数的配体列前,较多原子数的配体列后 eg:[PtNO2NH3NH2OH(Py)]Cl 氯化一硝基·一 氨·一羟胺·吡啶合铂(Ⅱ) (5)若配位原子相同,配体中含原子数目也相同, 则按在结构式中与配位原子相连的原子的元素符 号的字母顺序排列
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5 配位数
与中心离子或中心原子直接以配位键相结合的 配位原子的总数。
eg:[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+的配位数为4; [Cr(H2O)4Cl2]+中Cr3+的配位数为6。 目前已知形成体的配位数有2、4、6、8,其中 最常见的配位数为2、4和6。
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6 内界的命名次序 (1) 先后顺序:无机、有机;阴离子、阳离子、中 性分子;较少原子数的配体,较多原子数的配体 eg:[PtCl2(Ph3P)2]二氯·二(三苯基磷)合铂(Ⅱ)
[Ni(CO)4] 四羰基合镍
[Pt(NH2)NO2(NH3)2] 一氨基•一硝基•二氨合铂(Ⅱ)
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上节课 K4[Fe(CN)6] 六氰合铁(Ⅱ)酸钾(俗称黄血盐) K3[Fe(CN)6] 六氰合铁(Ⅲ)酸钾(俗称赤血盐)
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(四)螯合物
乙二胺分子是多齿配体,两个乙二胺分子与一
个Cu2+形成具有两个五元环的配位个体
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单齿配体和多齿配体。 (2)多齿配体:一个配体中有两个或两个以上的
配位原子,如乙二胺(en)、EDTA、C2O42-。
-OOCH3C -OOCH3C
CH3COONCH2CH2N
CH3COO-
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5 配位数
与中心离子或中心原子直接以配位键相结合的 配位原子的总数。
eg:[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+的配位数为4; [Cr(H2O)4Cl2]+中Cr3+的配位数为6。 目前已知形成体的配位数有2、4、6、8,其中 最常见的配位数为2、4和6。
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6 配离子的电荷数
中心离子和配体电荷的代数和即为配离子的电 荷。
eg:K3[Fe(CN)6]中配离子的电荷数可根据Fe3+ 和6个CN-电荷的代数和判定为-3,也可根据配合物 的外界离子(3个K+)电荷数判定[Fe(CN)6]3-的电荷 数为-3。
[PtCl6]2-的电荷数是-2, [Co(NH3)3(H2O)Cl2]+的电荷数是+1。
(中心离子打着铁伞,上面鼓着两个铜人。)
4 配位原子
常见的配位原子为电负性较大的非金属原子C、N 、P、O、S、和卤素等原子。
(配位原子挑着扁担(N)进了杨(O)树林(P),扁 担里放着六(S)个炭(C)炉(X)子)
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5、配体
单齿配体和多齿配体。
(1)单齿配体:一个配体中只有一个配位原子,如 NH3,H2O,-OH,X-,CN-,SCN-,CO等。
第二单元课题4
一 配位化合物
(一)概念 (二)组成 (三)命名 (四)螯合物
二 配位平衡
(一)K稳与K不稳 (二)计算
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一 配位化合物
自然界中,绝大多数无机化合物都 是以配位化合物的形式存在的。
配位化合物具有多种独特的性能与较为复杂 的结构,是现代无机化学的重要研究方向。
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在分析化学中,常利用许多配合物有 特征的颜色来定性鉴定某些金属离子。
数用倍数词头二、三、四等数
字表示。
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2 内界的命名次序 (1) 无机配体在前,有机配体列在后 eg:[PtCl2(Ph3P)2]二氯·二(三苯基磷)合铂(Ⅱ) (2) 先列出阴离子名称,后列出阳离子名称,最后 列出中性分子的名称 eg:K[PtCl3NH3] 三氯·一氨合铂(Ⅱ)酸钾
[Co(N3)(NH3)5]SO4 硫酸叠氮·五氨合钴(Ⅲ) (3) 同类配体的名称,按配位原子元素符号的英 文字母顺序排列 eg:[Co(NH3)5H2O]Cl3 三氯化五氨·一水合钴(Ⅲ)
K[PtCl3NH3] 三氯•一氨合铂(Ⅱ)酸钾
H2[PtCl6] 六氯合铂(IV)酸
(NH4)[Co(NH3)2(NO2)4] 四硝基•二氨合钴(Ⅲ)酸铵
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(2)配离子是阳离子的配合物
[Co(NH3)5Cl2]Cl 氯化二氯•五氨合钴(Ⅲ)
[Co(NH3)5H2O]Cl3 三氯化五氨•一水合钴(Ⅲ)
(6) 配体化学式相同但配位原子不同如(-SCN,NCS(异硫氰根)),则按配位原子元素符号的字母顺 序排列。若配位原子尚不清楚,则以配位个体的化 学式中所列的顺序为准
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3 命名实例
(1)配离子是阴离子的配合物
K4[Fe(CN)6] 六氰合铁(Ⅱ)酸钾(亚铁氰化钾,俗称黄血盐)
K3[Fe(CN)6] 六氰合铁(Ⅲ)酸钾(铁氰化钾、俗称赤血盐)
六氨合钴(Ⅲ)配离子
配体: NH3
配位原子: N
配位数: 6
[Co(NO2)3(NH3)3]
三硝基•三氨合钴(Ⅲ)
配体: NH3,NO2
配位原子: N
配位数:
6
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主要内容回顾
1 配离子 由中心原子(阳离子或原子)与一定数目的配体(
离子或中性分子) ,通过配位键结合,并按一定组 成和空间构型形成的复杂离子,称为配离子。 2 配位分子
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(2)配离子是阳离子的配合物
[Co(NH3)5Cl2]Cl 氯化二氯•五氨合钴(Ⅲ)
[Co(NH3)5H2O]Cl3 三氯化五氨•一水合钴(Ⅲ)
[Pt(NO2)NH3(NH2OH)(Py)]Cl
氯化硝基•一氨•羟胺•吡啶合铂(Ⅱ

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(3)配离子电荷为零的配位分子
[Pt(NH3)2Cl2] 二氯•二氨合铂(Ⅱ)
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(三)配位化合物的命名(重点) 1 命名原则
配合物的命名与一般无机化合物的命名原则 相同:先提阴离子,再提阳离子。
若阴离子为简单离子,称某化某。 若阴离子为复杂离子,称某酸某。
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2 内界的命名次序
配位体数—配位体名称— 合—中心离子(中心离子氧化 数)
不同配体名称之间以中圆
点“ • ”分开,相同的配体个
eg:[Cu(NH3)4]2+
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2 外界
不在内界的其它离子,如SO42-,写在方括号 外,构成配合物的外界。
内界与外界之间的结合力是离子键,故在溶液 中内、外界是分离的,分别以离子状态存在于溶 液中。
配位分子则没有外界。
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3 中心原子central atom
中心原子或中心离子统称为配合物的形成体 。位于配离子的中心,中心离子绝大多数是带正 电荷的阳离子,其中以过渡金属离子居多。“M”
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Leabharlann Baidu
由单齿配体形成的配合物,中心离子的配位 数等于配体的数目;由多齿配体形成的配合物, 配体的数目不等于中心离子的配位数。
eg:[Cu(en)2]2+中的乙二胺(en)是双齿配体 ,即每1个en有2个N原子与中心离子Cu2+配位,在 此,Cu2+的配位数是4而不是2。
增大配体的浓度或降低反应的温度,都有利 于形成高配位数的配合物。
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7 命名实例
(1)配离子是阴离子的配合物
K4[Fe(CN)6] 六氰合铁(Ⅱ)酸钾(亚铁氰化钾,俗称黄血盐)
K3[Fe(CN)6] 六氰合铁(Ⅲ)酸钾(铁氰化钾、俗称赤血盐)
K[PtCl3NH3] 三氯•一氨合铂(Ⅱ)酸钾
H2[PtCl6] 六氯合铂(IV)酸
(NH4)[Co(NH3)2(NO2)4] 四硝基•二氨合钴(Ⅲ)酸铵
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根据一个配体中所含配位原子数目的不同, 可将配体分为单齿配体和多齿配体。
(1)单齿配体:一个配体中只有一个配位原子,如 NH3,H2O,OH-,X-,CN-,SCN-,CO等。
eg:Ag+与NH3结合 Ag+ + 2NH3 → [H3N:→Ag←:NH3]+ 配位体是清路( X-,CN- )工人,看到他俩在路 上安睡( NH3,H2O ),就知道自己躺枪(CO, OH- )了。
不带电荷的电中性配位化合物。 [CoCl3(NH3)3]、[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。
3 配位化合物 含有配离子的化合物以及中性配位分子统称为
配位化合物,简称配合物。
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(二)配位化合物的组成
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3 中心原子central atom
中心原子或中心离子统称为配合物的形成体

如:Fe3+、Cu2+、Co2+、Ag+、Cu+等;
含有配离子的化合物以及中性配位分子统称 为配位化合物,简称配合物。
[KAl(SO4)2.12H2O]是复盐而不是配位化合物
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(二)配位化合物的组成
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1 内界
在配合物化学式中用方括号表示 内界。
配合物的内界能稳定地存在于晶 体及水溶液中。它是配合物的特征部 分,由中心离子与配体结合而成,它 的结构和性质与其他离子不同。
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