第九章1 配位化合物的基本概念
配位化合物和配位键
配位化合物和配位键配位化合物是指由中心金属离子或原子与一个或多个配体通过配位键结合形成的化合物。
配位键是指配体中的一个或多个原子与中心金属离子或原子之间的化学键。
配位化合物广泛应用于无机化学、有机化学、生物化学以及材料科学领域,并在配位化学中发挥重要作用。
1. 配位化合物的定义和特点配位化合物是由中心金属离子或原子与配体通过共价键或均质产物形成的。
在配位化合物中,中心金属离子或原子通常是一个正离子,而配体则是一个或多个带有异性配位键的负离子、中性分子或阳离子。
配位键的形成可以改变金属离子或原子的电子构型,并使化合物具有特殊的物理和化学性质。
2. 配位键的类型和形成配位键可以分为配体与金属离子或原子的共价键和离子键两种类型。
共价键是指配位体中的原子与中心金属离子或原子之间共享电子对而形成的键。
离子键是指配位体中的原子通过给出或接受电子而与中心金属离子或原子形成的静电作用。
配位键的形成取决于配体的电荷和配位体。
在共价键中,配体通常是由带有孤对电子的原子或具有π键形成能力的原子或分子组成。
在离子键中,配体通常是由一个或多个可以给予或接受电子的原子或离子组成。
3. 配位化合物的命名和表示配位化合物的命名采用国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的命名规则。
命名时首先列出中心金属离子的名称或符号,然后用连字符将其与配体的名称或称谓连接在一起。
配体的名称通常以其国际命名(INN)或IUPAC命名为准。
配位化合物可以通过化学式或结构式来表示。
化学式用于表示化合物中中心金属离子或原子和配体的种类和数量,结构式则显示了化合物中化学键的连接方式和分子的空间结构。
4. 配位化合物的性质和应用配位化合物具有多种性质和应用。
由于配位键的存在,配位化合物通常具有较高的稳定性和选择性。
它们在催化、电化学、光化学和生物学领域中广泛应用。
例如,配位化合物可用作催化剂,用于促进化学反应的进行。
一些配位化合物也具有药理活性,可用于治疗疾病和研究生物分子的相互作用。
普通化学 第九章 配位化合物与配位平衡
配合物的稳定性及配位平衡
2 中心离子的水解效应 若溶液酸度太小,金属离子易发生水解,金属离子 浓度减小,使配离子发生解离。
Fe3+ + 3C2O42- = Fe(C2O4)33+ 3OH– 3Fe(OH)3
Fe(C2O4)33- + 3OH– = 3Fe(OH)3 ↓ + 3C2O42-
配合物的稳定性及配位平衡
习惯上沿用
K3[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6]
铁氰化钾
亚铁氰化钾
配位化合物的基本概念
无机化合物 分子式 H 2 SO 4 NaOH KBr 名称 硫酸 氢氧化钠 溴化钾 分子式 H 2 [PtCl 6 ] [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 [Ag(NH 3 ) 2 ]Br [Cr(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ]Cl 3 K 2 [HgI 4 ] K[Co(NO 2 ) 4 (NH 3 ) 2 ] K 2 SO 4 硫酸钾 [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 [Co(NH 3 ) 2 (en) 2 ](NO 3 ) 3 [Pt(py) 4 ][PtCl 4 ]
配位化合物 名称 六氯合铂 (IV) 酸 氢氧化四氨合铜 (II) 溴化二氨合银 (I) 氯化四氨· 二水合铬 (III) 四碘合汞 (II) 酸钾 四硝基· 二氨合钴 (III) 酸钾 硫酸四氨合铜 (II) 硝酸二氨·二(乙二胺)合钴(III) 四氯合铂 (II) 酸四吡啶合铂 (II)
第二节
1 K = K fθ Kθ sp
θ
影响水解效应大小的因素: (1) KfӨ越小,配合物越易解离, (2)介质酸度越小,pH越高,
配位化合物的基本概念
配合物形成的原因
(1)内外界之间为离子键,配合物可解离。
配位化合物和配位键理论
配位化合物和配位键理论配位化合物是一类具有特殊结构和性质的化合物,其核心特征在于通过配位键将中心金属离子与周围配体相连。
配位键理论是用来解释和预测配位化合物形成和性质的理论框架。
本文将介绍配位化合物和配位键理论的基本概念、发展历程以及在化学研究和应用中的重要意义。
一、配位化合物的基本概念配位化合物是由中心金属离子与其周围的配体通过共用配位键相连而形成的化合物。
配位键是通过配体的一个或多个配位位点与中心金属离子上的一个或多个电子的互相作用而形成的。
配体是一种可以提供一个或多个电子对给中心金属离子的分子或离子。
不同的配位化合物可以通过配体的选择和配位数的变化来实现对结构和性质的调控。
二、配位键理论的发展历程1. 卤素配合物理论早在19世纪,化学家就开始对配位化合物进行研究,最早的配位键理论是卤素配合物理论。
该理论认为,当卤素与中心金属离子形成配位化合物时,通过共用单个电子对形成共价键。
然而,该理论无法解释一些复杂的配位化合物的结构和性质。
2. 瓦尔登配合物理论20世纪初,美国化学家瓦尔登提出了瓦尔登配合物理论。
该理论认为,配位键由配体的一个电子对和中心金属离子的一个空轨道上的电子对组成。
这个空轨道被称为配位原子轨道,形成配位键的配体被称为吸电子配体。
3. 电荷转移理论20世纪50年代,电荷转移理论被应用于解释金属配位化合物的颜色。
该理论认为,配位键形成时,由于电子从配体转移到中心金属离子,产生了一个局域的电子转移,导致了配位化合物的颜色变化。
4. 球络配合物理论20世纪60年代,诺贝尔奖得主克立格提出了球络配合物理论。
该理论认为,中心金属离子与配体形成的配位键是通过球形受体和配体间的化学作用来实现的。
这一理论被广泛应用于过渡金属配合物的研究。
三、配位键理论的重要意义1. 解释和预测配位化合物的结构。
配位键理论提供了一种理解和预测配位化合物结构的框架,通过配位键的形成方式和配位数的变化可以推导出配位化合物的几何构型和键长等结构参数。
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通常是电负性较大的原子,如C、N、O、X和S。
③ 单齿配体:配体中只含一个配位原子。
如:X--、S2--、H2O、NH3、CO、CN--等。
④ 多齿配体:配体中含两个或更多的配位原子。如
C2O42-、氨基乙酸根、乙二胺、乙二胺四乙酸根(edta)。
N**H2-CH2-COO-*, N*H2-CH2-CH2-NH2 (en)
第11页/共38页
二、配键和配位化合物分类
1. 外轨型配合物
中心原子是用最外层的ns、np或ns、np、nd组成
的杂化空轨道接受电子,与配体形成配位键.
例:[FeF6]3--中Fe3+:3d5
↑↑↑↑↑ _ _ _ _ _ _ __ _
3d
4s 4p
4d
sp3d2杂化,八面体构型
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d2sp3
6
Fe (CN)63-,Co(NH3)6
第18页9.3.1 配合物的稳定常数 9.3.2 影响配合物稳定性的因素
(自学) 9.3.3 配位平衡的移动
第19页/共38页
9.3.1 配合物的稳定常数
一、配合物的稳定常数 (K稳)
Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+ K稳
3d
d2 sp3 杂化轨道
内轨型配合物,低自旋 µ = 0 第16页/共38页
CoF63– , Co3+: 3d6
4d 4p 4s 3d
sp3d2杂化 3d
sp3d2 杂化轨道
外轨型配合物,高自旋 µB.M. 正八面体构型
第17页/共38页
三、 杂化轨道形式与配合物的空间构型
高一化学配位化合物知识点
高一化学配位化合物知识点在高一化学学习中,配位化合物是一个重要的知识点。
本文将介绍配位化合物的定义、组成部分、命名规则以及常见的应用。
一、配位化合物的定义配位化合物是指由中心金属离子或原子与周围的配体(通常是阴离子或分子)通过坐标键结合而形成的化合物。
配体通过提供一对电子对与金属离子形成坐标键,从而将金属离子包围在周围,形成具有特定结构和性质的化合物。
二、组成部分配位化合物的主要组成部分包括中心金属离子或原子和配体。
中心金属离子或原子是配位化合物的核心,它的性质和配位能力对化合物的性质有重要影响。
配体是由一个或多个原子或分子通过配位键与金属离子或原子结合而形成的,它决定着化合物的结构和性质。
三、命名规则为了方便命名和描述,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)制定了一套统一的命名规则。
一般而言,配位化合物的命名按照以下顺序进行:配体的名称、中心金属的名称、配位数、配体数目以及配体的取代位置。
例如,对于一种由氯离子和四个水分子构成的配位化合物,其命名为四氯合四水合铁(II)。
四、常见的应用配位化合物在生活中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 医学应用:配位化合物在医学领域中被广泛用于药物研发和治疗。
例如,铂络合物是一类有效的抗癌药物,可用于治疗多种肿瘤。
2. 工业催化剂:一些配位化合物具有良好的催化性能,用于工业催化反应中。
例如,以过渡金属离子为中心的配位化合物可以作为氢化催化剂或催化剂用于有机合成反应。
3. 环境保护:配位化合物可应用于环境污染治理和废水处理等领域。
例如,一些过渡金属离子配合物可用于吸附和去除有害金属离子。
4. 材料科学:配位化合物在材料科学中扮演着重要角色。
许多金属配合物具有特殊的化学、物理和光电性能,被广泛用于制备光电材料、电池材料和传感器等。
通过了解配位化合物的定义、组成部分、命名规则以及常见的应用领域,我们可以更好地理解和应用这一化学概念。
配位化合物的研究和应用对于推动化学学科的发展和解决实际问题非常重要。
配位化合物与配位数
配位化合物与配位数配位化合物是指由中心金属离子与其周围配体形成的络合物。
在配位化学中,配位数是指一个中心金属离子与其周围配位体形成的配位键的数目。
配位数对于配位化合物的性质和反应起着重要的影响。
1. 配位化合物的基本概念配位化合物是由中心金属离子和周围的配体通过配位键形成的化合物。
配体通常是具有孤对电子的分子或离子,如水分子、氨分子、氯离子等。
中心金属离子通过配位键与配体形成化学键,形成八面体、四方体等不同的几何结构。
2. 配位数的定义与计算配位数是指一个中心金属离子与其周围配位体形成的配位键的数目。
配位数影响着配位化合物的物理化学性质和反应行为。
一般而言,常见的配位数为2、4、6、8。
3. 二配位化合物与四配位化合物二配位化合物是指中心金属离子与两个配位体形成两个配位键的化合物。
例如,二氨合铜离子([Cu(NH3)2]2+)就是一种二配位化合物。
四配位化合物是指中心金属离子与四个配位体形成四个配位键的化合物。
例如,四氯合铜离子([CuCl4]2-)就是一种四配位化合物。
4. 六配位化合物与八配位化合物六配位化合物是指中心金属离子与六个配位体形成六个配位键的化合物。
常见的六配位化合物包括六氨合镍离子([Ni(NH3)6]2+)。
八配位化合物是指中心金属离子与八个配位体形成八个配位键的化合物。
一个著名的八配位化合物是八环四硫合钴离子([Co(S4)2]2-)。
5. 配位数对性质与反应的影响配位数对配位化合物的性质和反应具有重要影响。
例如,配位数对配位化合物的颜色和磁性有较大影响。
配位数较低的配位化合物常常颜色较淡,而配位数较高的化合物颜色较深。
此外,配位数还会影响配位化合物的稳定性和溶解性。
6. 配位数的变化与反应机理配位数的变化常常伴随着化学反应的进行。
在一些反应中,中心金属离子的配位数可以由低配位数向高配位数变化,或者由高配位数向低配位数变化。
这种配位数的变化对于反应的机理和过渡态的形成具有重要意义。
有机化学中的配位化合物与配位理论
有机化学中的配位化合物与配位理论配位化合物是有机化学领域中的重要研究对象,其在催化反应、生物活性、药物设计等方面有着广泛的应用。
本文将介绍有机化学中的配位化合物以及与之相关的配位理论。
一、配位化合物的定义与特点配位化合物是指由一个或多个有机配体配位于过渡金属离子或主族金属离子上而形成的化合物。
其具有以下几个特点:1. 配位化合物含有一个或多个配体,可以是有机分子亦可是无机分子;2. 配位化合物中的金属中心通常带有正电荷;3. 配位键通常由配体提供;4. 配位化合物的结构和性质受到配位数、配位方式和配饰配位位置的影响。
二、配位理论的发展及基本原理配位理论是解释和预测配位化合物结构和性质的一个重要理论体系。
以下是配位理论的主要发展历程和基本原理:1. 晶体场理论晶体场理论主要应用于过渡金属离子的八面体和四面体配合物中,解释了它们的吸收光谱和磁性性质。
2. 电子对斥力理论电子对斥力理论主要应用于解释金属离子和配体之间的化学键,通过分析和计算配合物的几何结构和能量,来预测和解释其性质。
3. 反键理论反键理论是配位化合物中配体分子内电子的激发和反键形成的理论,可用于解释过渡金属配合物的吸收光谱和化学反应机理等。
4. 分子轨道理论分子轨道理论可用于预测和解释配位化合物的分子结构和几何构型。
三、配位化合物的合成方法配位化合物的合成方法多种多样,以下介绍其中几种常见的方法:1. 配体取代反应通过配体与金属离子的配位取代反应,生成新的配位化合物。
例如,利用氯化铂与氰基配体反应生成四氰合铂酸盐。
2. 配体加合反应配体加合反应是指配体与金属之间进行化学键形成,生成配位化合物。
例如,乙烯与二茂铁反应生成茂金属配合物。
3. 配体氧化还原反应通过氧化还原反应改变配体中的氧化态,从而形成不同的配位化合物。
例如,二次胺与氧化铜反应生成铜配合物。
四、配位化合物的应用领域配位化合物在有机化学中具有广泛的应用,以下介绍其中几个主要领域:1. 催化反应一些过渡金属配合物具有良好的催化活性,可用于催化有机合成反应。
什么是配位化合物
什么是配位化合物?配位化合物是指由一个或多个配位体(ligand)与一个中心金属离子(或原子)通过配位键(coordination bond)结合形成的化合物。
在配位化合物中,配位体通过共用电子对与中心金属离子形成配位键,将其固定在配位体的周围形成配位球形结构。
1. 配位体:配位体是能够提供一个或多个电子对给中心金属离子的分子或离子。
配位体通常是具有孤对电子的原子或分子,包括有机分子如胺、醇和酸以及无机分子如氨、水和卤素离子等。
配位体通过配位键与中心金属离子结合,形成稳定的配位化合物。
2. 配位键:配位键是指配位体与中心金属离子之间的共用电子对。
配位键通常是通过配位体中的孤对电子与中心金属离子中的空轨道形成。
这种共用电子对的形成使得配位体与中心金属离子之间形成了较强的化学键。
配位键可以是单个配位体提供一个电子对形成的单配位键,也可以是多个配位体提供多个电子对形成的多配位键。
根据配位键的数量,配位体可以分为单齿配位体、多齿配位体和桥配位体等。
3. 配位球形结构:配位化合物中的配位体通过配位键与中心金属离子结合,形成了一个稳定的配位球形结构。
在这个结构中,中心金属离子被配位体包围,形成一个多面体的结构。
配位球形结构的形状和几何构型取决于配位体的种类和数量,以及中心金属离子的电子构型。
常见的配位球形结构包括八面体、四方体、正方形平面、三角双锥等。
这些不同的结构对于化合物的性质和反应有重要影响。
配位化合物具有许多特点和性质。
首先,配位化合物通常具有良好的溶解性和热稳定性,因为配位键是较强的化学键。
其次,配位化合物的颜色通常取决于中心金属离子的电子结构和配位体的取代情况。
这使得配位化合物在催化、荧光和生物活性等领域具有重要应用。
此外,配位化合物还可以通过改变配位体的种类和数量来调节其性质和功能,如选择性吸附、储能和分子识别等。
配位化合物是化学中的重要概念,对于理解过渡金属化学、配位化学和配位聚合物等领域具有重要意义。
第9章 配位化合物
第9章配位化合物
配位化合物简称配合物,又叫络合物。
研究配位化合物的化学称为配位化合物化学,简称配位化学。
9.1 基本概念
9.1.1 配位化合物的定义
定义:
配位化合物(简称配合物)是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称为中心原子)按一定的组成和空间构型所形成的化合物。
理解:
中心原子和配体按一定比例通过配位键结合、形成有特定空间构型的结构单元,称为配位单元。
其中
有空位(空轨道)的原子或离子作中心,叫中心原子
有孤对电子或不定域电子的离子或分子在中心原子周围,叫配体配位单元:
离子: 如[Cu(NH3)4]2+,[PtCl4]2-,[Fe(CN)6]3-等,叫配离子;
8。
高中化学——配位化合物的基本概念
第一节配位化合物的基本概念一.知识储备1.配合物的定义1.定义由中心体(原子或离子)和配位体(阴离子或分子)以配位键的形式结合而形成的具有特定组成和形状的分子,称为配位化合物,简称配合物。
[Ag(NH3)2]Cl、[Cu(NH3)4]SO4、[Ni(CO)4]等皆为配合物,其中[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+称为配离子,[Ni(CO)4]称为配分子。
2.配合物特征(1)含有配位键(中心体与配位体间以配位键相结合);(2)配离子或配分子是不可分割的整体(存在于固体或溶液中)。
2.配合物的组成[Ni(CO)4]——只有内界1.中心体(离子或原子):大多数是带正电的阳离子,也有中性原子,甚至是金属阴离子,其必备的条件是具有空轨道。
(1)多数为副族金属离子:(2)中性原子:如Ni(CO)4、Fe(CO)5等中的Ni、Fe原子。
(3)金属阴离子:如Fe(CO)42-中的Fe2-。
(4)高氧化态的金属(主族金属元素)和非金属元素的离子:如[AlF6]3-中的Al3+,[SiF6]2-中的Si(Ⅳ),PF6-中的P(Ⅴ)等。
碱金属和碱土金属的离子作为中心体的能力要比副族金属离子弱得多。
2.配位体(简称配体):含有孤对电子或π键电子对以及多个不定域电子的分子或离子。
如:阴离子X-、OH-、SCN-、CN-等和中性分子H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等都含有至少一对孤电子,它们都可作为配体;乙烯C2H4、苯C6H6、环戊二烯C5H5等都含有π键电子对或多个不定域电子,它们也可以作为配体,称为π配体。
(1)配位原子:配体中直接同中心离子(或原子)配合的原子。
例如:NH3中的N原子、CO和CN-中的C原子等。
常见的配位原子是位于周期表中p区的非金属元素的原子——ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA,如C、N、P、O、S、F、Cl、Br、I等。
(2)配体的类型:①单齿配体:只含有一个配位原子的配体,如:NH3、H2O、X-、CO等。
配位化合物的基本概念
如: Pt2+ + 2Cl + 2NH3 [Pt [Co(NH3)3(H2O)3] ③、定义配合物 配合分子和含有配离子的化合物统称配合物。 配合分子和含有配离子的化合物统称配合物。 如:[Cu( NH3)4]SO4、K2[HgI4]……
4
二、配合物的组成: 配合物的组成:
K2[HgI4]
返回3 返回3
15
例2: :
阴离子配体 ①按所带电荷分: 按所带电荷分: 配体分类: 配体分类: 单基( 单基(齿) ②按所能提供配位原子数目分: 按所能提供配位原子数目分: 多基(齿) 多基( 中性分子配体
返回6 返回6
16
11
[Cr(OH)3(H2O)(en )] 三羟基· 乙二胺合铬(III) 三羟基·水·乙二胺合铬(III) [CoCl 2•H2O• (NH3) 3]Cl 氯化二氯• 一水•三氨合钴( 氯化二氯• 一水•三氨合钴(Ⅲ) K[FeCl 2(C2O4)(en)] 二氯•草酸根•乙二胺合铁( 二氯•草酸根•乙二胺合铁(Ⅲ)酸钾 写出下列配合物的化学式 氯化一氯•硝基一水• 一氨• 胺合钴( ①、氯化一氯•硝基一水• 一氨•乙二 胺合钴(Ⅲ) 六氟合铝( 酸二氨合银( ②、六氟合铝(Ⅲ)酸二氨合银(Ⅰ) 答案: 答案:[CoCl •NO2•H2O•NH3•(en) ]Cl [Ag(NH3)2]3•[AlF6]
2
9-1 配位化合物的基本概念
一、配合物的定义和组成 1、定义:(又称为络合物) 定义: 又称为络合物)
[实验 : 实验]: 实验
①、定义配离子:由一个简单正离子与一定数 定义配离子: 目的中性分子或( 目的中性分子或(和)负离子以配位键键合而 成的复杂离子称为配离子。 成的复杂离子称为配离子。 ②、定义配合分子:由一个简单正离子(或原 定义配合分子:由一个简单正离子( 与一定数目的中性分子或( 负离子, 子)与一定数目的中性分子或(和)负离子, 以配位键结合形成的电中性的复杂分子称为配 3 合分子。 合分子。
配位化合物和配位化学
配位化合物和配位化学在化学领域中,配位化合物是指由一个或多个配体与一个中心金属离子或原子形成的化合物。
配位化合物在化学研究和工业应用中占据着重要地位,其结构和性质的研究对于理解化学反应机理和设计新型功能材料具有重要意义。
本文将介绍配位化合物的基本概念、结构特点和应用。
一、配位化合物的定义和特点配位化合物的定义是指由一个或多个配体与一个中心金属离子或原子形成的化合物。
配体是指能够用一个或多个供体原子通过配位键与金属形成配位络合物的分子或离子。
配位键是通过配位化学中的配位原理形成的。
典型的配位键包括金属与配体中供体原子之间的共价键、离子键和金属与配体之间的范德华力等。
配位化合物的结构特点是中心金属离子或原子周围被配体所包围,形成一个或多个配位位点。
在配位化合物中,中心金属离子或原子通过配位键与配体相连接,形成一个稳定的配位络合物。
配位络合物的结构可以通过X射线晶体学、核磁共振等技术手段进行表征。
二、配位化合物的分类根据配位化合物的结构和性质特点,可以将其分为以下几类:1. 单核配位化合物:指只含有一个中心金属离子或原子和一个配体形成的配位化合物。
例如,[Co(NH3)6]3+是一个单核配位化合物,其中Co3+是中心金属离子,六个氨分子是配体。
2. 多核配位化合物:指含有两个或更多中心金属离子或原子与一个或多个配体形成的配位化合物。
例如,[Fe2O(NH2)4(H2O)2]2+是一个多核配位化合物,其中包含两个铁离子和六个氨基甲酸分子作为配体。
3. 配位聚合物:指由大量配体通过配位键连接形成的高分子化合物。
例如,聚合氯化铁是一种配位聚合物,其中氯化铁离子通过氯化物配体进行连接。
4. 双核配位化合物:指由两个中心金属离子或原子和一个或多个配体形成的配位化合物。
例如,[Cu2(H2O)2(OAc)4]是一个双核配位化合物,其中包含两个铜离子和四个乙酸根离子作为配体。
三、配位化合物的应用配位化合物在生物学、材料科学、环境保护等领域中具有广泛的应用价值。
配位化学知识点总结
配位化学知识点总结配位化学是无机化学的一个重要分支,它研究的是金属离子或原子与配体之间通过配位键形成的配合物的结构、性质和反应。
以下是对配位化学知识点的总结。
一、配位化合物的定义与组成配位化合物,简称配合物,是由中心原子(或离子)和围绕它的配体通过配位键结合而成的化合物。
中心原子通常是金属离子或原子,具有空的价电子轨道,能够接受配体提供的电子对。
常见的中心原子有过渡金属离子,如铜离子(Cu²⁺)、铁离子(Fe³⁺)等。
配体是能够提供孤对电子的分子或离子。
配体可以分为单齿配体和多齿配体。
单齿配体只有一个配位原子,如氨(NH₃);多齿配体则有两个或两个以上的配位原子,如乙二胺(H₂NCH₂CH₂NH₂)。
在配合物中,中心原子和配体组成内界,内界通常用方括号括起来。
方括号外的离子则称为外界。
例如,Cu(NH₃)₄SO₄中,Cu(NH₃)₄²⁺是内界,SO₄²⁻是外界。
二、配位键的形成配位键是一种特殊的共价键,是由配体提供孤对电子进入中心原子的空轨道形成的。
配位键的形成条件是中心原子有空轨道,配体有孤对电子。
例如,在 Cu(NH₃)₄²⁺中,氨分子中的氮原子有一对孤对电子,铜离子的价电子层有空轨道,氮原子的孤对电子进入铜离子的空轨道,形成配位键。
三、配合物的命名配合物的命名遵循一定的规则。
对于内界,先列出中心原子的名称,然后依次列出配体的名称。
配体的命名顺序是先阴离子,后中性分子;先简单配体,后复杂配体。
在配体名称之间用“·”隔开,配体的个数用一、二、三等数字表示。
如果有多种配体,用罗马数字表示其价态。
例如,Co(NH₃)₅ClCl₂命名为氯化一氯·五氨合钴(Ⅲ)。
四、配合物的空间结构配合物的空间结构取决于中心原子的杂化轨道类型和配体的空间排列。
常见的杂化轨道类型有 sp、sp²、sp³、dsp²、d²sp³等。
名词解释配位化学
名词解释1,配位化合物:一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子〔统称中心原子〕和围绕它的称为配位体〔简称配体〕的分子或离子,完全或局部由配位键结合形成。
2,价键轨道理论:1.3,晶体场理论要点:1、中心离子与配体之间看作纯粹的静电作用2、中心离子d轨道在配体〔场〕作用下,发生能级分裂。
3、d电子在分裂后的d轨道上重排,改变了d电子的能量。
4,分子轨道理论:分子轨道理论从分子整体出发,考虑电子在分子内部的运动状态,是一种化学键的量子理论.该理论的要点有:1.在分子中电子不是属于某个特定的原子,电子不在某个原子轨道中运动,而是在分子轨道中运动.分子中每个运动状态那么用波函数表示,即分子轨道;2.分子轨道是由分子中原子的原子轨道线性组合而成,组成后形成的分子轨道数目与结合前的原子轨道数目相等〔轨道杂化那么是同一原子的不同原子轨道的重新组合,而且分子轨道是多中心的,原子轨道只有一个中心〕;3.原子轨道线性组合得到分子轨道.其中能量高于原来原子轨道者成为反键分子轨道,能量低于原来原子轨道者称为成键分子轨道;4.每个分子轨道都有对应的图像.5,晶体场稳定化能:假设d轨道不是处在全满或全空时,d电子分裂轨道后的总能量低于分裂前轨道的总能量。
这个总能量的降低值,称为晶体场稳定化能。
此能量越大,配合物越稳定。
6,姜泰勒效应:电子在简并轨道中的不对称占据会导致分子的几何构型发生畸变,从而降低分子的对称性和轨道的简并度,使体系的能量进一步下降,这种效应称为姜-泰勒效应。
7,电子组态:电子组态指原子内电子壳层排布的标示。
又称电子构型或核外电子排布。
8,微观态:如果使用分子数分布并且区分具体的分子来描写的系统状态叫热力学系统的微观态。
9,单重态:根据泡里不相容原理,在同一轨道上的两个电子的自旋方向要彼此相反,即基态分子的电子是自旋成对的,净自旋为零,这种电子都配对的分子电子能态称为单重态〔singlet state〕,具有抗磁性。
配位化合物概念及命名
形成体 特征配位数
某些形成体的特征配位数
Ag+, Cu+, Au+
Cu2+,Zn2+, Hg2+,Pt2+
2
4
Fe2+,Fe3+,Co3+, Co2+,Ni2+,Pt4+,Cr
3+
6
配离子电荷:形成体和配体电荷的代数和。 • 由外界电荷确定 • 中心离子和配体电荷的代数和
2. 配合物的化学式及命名
例1:
选择配合物的化学式书写正确的一个。 A. [Pt(Cl)2 (NH3)2 (H2O)2]SO4 B. [Pt(Cl)2 (H2O)2(NH3)2]SO4 C. [Pt (NH3)2 (Cl)2 (H2O)2]SO4
例2:
给下列配合物命名:
[Co(NH3)6]Cl3
三氯化六氨合钴(Ⅲ)
[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl
配位化合物的基本概念
定义 配合物是以金属正离子(或中性原子)作为中心,有 若干个负离子或中性分子按一定的空间位置排列在 其周围形成的复杂化合物。
英语中称做:Coordination Compound,或 Complex Compound,意为“协同化合物”或 “复杂化合物”。译成“配合物”或“络合物”。
氯化二氯·三氨·水合钴(Ⅲ)
K[PtCl3(NH3)3]
三氯·三氨·合铂(Ⅳ)酸钾
配合物的化学式书写规则
•阳离子在前,阴离子在后;如氯化…,硫酸…等,…酸 钾,…酸等 •内界命名顺序:配位体个数——配位体名称——合—— 中心离子(氧化值);配位体前用汉字标明其个数,中心 离子后面的括号中用罗马数字标明其氧化值。 • 配体有多种时,不同配体之间用圆点(·)隔开,并按 照以下顺序:
配位化合物的基本概念
K [ PtCl3(NH3)]三氯·氨合铂( II )酸钾
3°同类配体中,按配位原子的元素符号在英文字母表中的
次序分出先后。
[Co(NH3)5H2O ] Cl3三氯化五氨·水合钴( III )
4°配位原子相同,配体中原子个数少的在前。
[ Pt(Py)( NH3)(NO2)(NH2OH)] Cl
互为旋光异构体的两种物质,使偏振光偏转的方向不同。按一系列的规定,定义为左旋、右旋。不同的旋光异构体在生物体内的作用不同。
配位化合物的基本概念
一.配位化合物
1定义
由中心原子(或离子)和几个配体分子(或离子)以配位键相结合而形成的复杂分子或离子,通常称为配位单元。凡是含有配位单元的化合物都称做配位化合物,简称配合物,也叫络合物。
, Ni(CO)4都是配位单元,分别称作配阳离子、配阴离子、配分子。
[ Co(NH3)6]Cl3, K3[Cr(CN)6], Ni(CO)4都是配位化合物。[Co(NH3)6] [Cr(CN)6]也是配位化合物。判断的关键在于是否含有配位单元。
2构成
内界是配位单元,外界是简单离子。
又如K3[Cr(CN)6]之中,内界 ,外界是K+。可以无外界,如Ni(CO)4。但不能没有内界。内外界之间是完全电离的。
内界配位单元又由中心和配体构成。中心:又称为配合物的形成体,多为金属离子,尤其是过渡金属离子。配体:经常是阴离子或分子。
3配位原子和配位数
配体中给出孤对电子与中心直接形成配位Байду номын сангаас的原子,叫配位原子。配位单元中,中心周围与中心直接成键的配位原子的个数,叫配位数。
氯化硝基·氨·羟氨·吡啶合钴( II )
配位化合物
2
/ c
2 4 (Cu ) / c ] [ c (NH ) / c ] eq eq 3
对于配体个数相同的配位个体,KS 越大,配 位个体就越稳定。
配位个体的稳定性除了用标准稳定常数表示 以外,也可以用标准不稳定常数K is 表示。例如, [Cu(NH3) 4]2+ 的解离反应为:
第一节
配位化合物的基本概念
一、配位化合物的定义
二、配位化合物的组成
三、配位化合物的命名
一、配位化合物的定义
一个金属阳离子(或原子)与一定数目的阴离子 (或中性分子)以配位键所形成的不易解离的复杂离子 (或分子)称为配离子(或配位分子)。 带正电荷的配离子称为配阳离子,如
[Cu(NH3)4]2+ 、[Ag(NH3)2]+等;
(四) 计算金属和配位个体所组成的电对的
标准电极电势
当金属离子与配体形成配位个体后,电对 的电极电势减小。金属和金属离子所形成的配 位个体组成的电对的标准电极电势,可以利用 金属离子所形成的配位个体的标准稳定常数进 行计算。
例题
三 、配位平衡的移动
配位个体 MLv 平衡:
z v z
配位个体越易离解,其稳定性就越低。 同一配位个体的标准平衡常数与标准不稳定 常数之间的关系是:
例题
Ks 1/ Kis
二、标准稳定常数的应用
(一) 判断配位反应进行的方向
在一种配位个体的溶液中,加入另一种配
位原子或中心原子,它也能与原配位个体中的
中心原子或配体形成新的配位个体,这类反应
也称配位反应。利用标准平衡常数就可以判断 反应进行的方向。如果配位反应的标准平衡常 数很大,且加入的配体或中心原子的浓度足够 大,则配位反应正向进行。
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如:配离子 [AlF6]3 [BF4]
中心离子 Al3+
B3+
半径比较
>
配位数 6 > 4
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,中心离子所能容纳配体数减少, 配位数减少。
如 配离子 配体 配位数
(6) 配体化学式相同但配位原子不同,(- SCN, -NCS)时,则 按配位原子元素符号的字母顺序排列。
(7) 俗名命名法:赤血盐,黄血盐,氯铂酸钾等。
配位化合物的类型及命名
课堂练习
1. [Cr(C6H6)2] 二苯合铬(0)
2. [CrCl2(NH3)4]Cl·2H2O 二水合一氯化二氯·四氨合铬(Ⅲ)
8. K2[HgI4] 四碘合汞(Ⅱ)酸钾
9. [Co(NH3)3(H2O)C12]Cl 氯化二氯·一水·三氨合钴(Ⅲ)
10. [Cr(NH3)6]·[Co(CN)6] 六氰合钴(Ⅲ)酸六氨合铬(Ⅲ)
11. [Cu(en)2] SO4 硫酸二乙二胺合铜(Ⅱ)
12. [Co2(CO)8] 八羰合二钴(0)
+3
+5
Na4[]BFN4H [P6]F
b. 不带电荷的金属原子,如Ni、Fe
0
0
[Ni4 (]CO)[Fe5(]CO)
2. 配位体和配位原子:能提供孤对电子
内界中与中心、 离含 子有 结孤 合电子分 对子 的中 或阴离子叫配体 位中 体具 ,有 配孤电接 子与 对中 并心 直 离子以配位键子 结称 合为 的配 原位原子。
EDTA:乙二胺四乙酸根合钙(II)
5个五元环; 6个配位原子 (4个O,2个 N)
螯合物的特点
1、含有两个或两个以上能给出孤电子对的 配位原子。 2、配位原子之间应间隔两个或三个其它原 子。
螯合剂——形成螯合物的配ห้องสมุดไป่ตู้剂
一般为含有 O、S、N、P 等配位原子的有机 化合物。配位原子之间间隔两个或三个其它 原子。
(4) 同类配体同一配位原子时,将含较少原子数的配体排在前 面。如:[Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(Py)]Cl
氯化硝基·氨·羟氨·吡啶合铂(II)
(5) 配位原子相同,配体中所含的原子数目也相同时,按结构 式中与配原子相连的原子的元素符号的英文顺序排列。
[Pt (NH2)(NO2)(NH3)2] 氨基·硝基·二氨合铂(II)
螯合物的稳定性
螯环的大小——一般五原子环
螯合物 稳定性
或六原子环 最稳定
螯环的多少——一个配体与中 心离子形成的 螯环数越多, 越稳定。
螯合物特性——显特征颜色
如 在弱碱性条件下,丁二酮肟与Ni2+形成
鲜红色的螯合物沉淀,用来鉴定Ni2+。
H OO
N OH
CH2 C Ni2+ +2
CH2 C N OH
英语中称做:Coordination Compound,或 Complex Compound,意为“协同化合物”或 “复杂化合物”。译成“配合物”或“络合 物”。
Alfred Werner,
瑞士无机化学家 ,韦 尔纳是配位化学的奠 基人。韦尔纳因创立 配位化学而获得1913 年诺贝尔化学奖。
生命中的配合物--叶绿素分子
CuSO4
NaOH 有蓝色的CuOH沉淀
有Cu2+
1.NH3
Cu2+哪里去了
2.NaOH 无沉淀生成
无Cu2+
硅胶吸水后变粉红色,需高温烘干方能回复蓝色, 原因存在粉红色的CoCl2·6H2O。
Cu 4 S 4N O 3[H Cu 3)4] (S N 4 O H
内界(inner sphere) 外界(outer sphere)
叶绿素分子的骨架
血红素B
抗癌药--顺式二氯二氨合铂(Ⅱ)
发现配合物的历史及实验现象
第一个配合物:1704年,普鲁士蓝KFe[Fe(CN)6] 由德国柏林的颜料工人戴斯拜许制得。
配位化学的开端:1789年法国化学家塔萨厄尔, 将钴(Ⅱ)盐的氨溶液暴露在空气中,析出橙色 晶体,分析其组成为CoCl3·6NH3,加热至150℃ 也不释放NH3,说明CoCl3与NH3牢固地键合在一 起。各自价饱和,如何结合?
第九章1 配位化合物的基本概念
第一节 配合物的基本概念
配位化学是在无机化学基础上发展起来的一 门学科,它所研究的对象为配位化合物, (coordination compounds)简称配合物 。
定义
配合物:由可以给出孤对电子的离子或中性分子 (称为配体)和具有接受孤对电子的原子或离子 (统称为中心原子)按一定的组成和空间构型所 形成的化合物。
b. 配位阴离子--配位阴离子“酸”外界
K2[SiF6]
六氟合硅(Ⅳ)酸钾
2. 内界的命名法: 配位体数→配体名称→合→中心离子(氧化数)
注意: 1. 配位体数:用汉字一、二、三、四等表示; 2. 不同配体名称之间用圆点“·”分开; 3. 氧化数:用罗马数字Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ等表示。
命名顺序:
(1)先无机配体,后有机配体
[Cu(N 3 )4H ]SO 4
配位数(coordination
中心离子
number)
(central ion)
配位体(ligand)
配合物的组成
内界(配离子)
[ Pt (NH3)4 (NO2) Cl ] CO3
中
配体
心
离
外 界
子 配位原子
内界(配离子)
K4 [ Pt Cl6 ]
外 界
中配 心体
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。
中心离子电荷越高,配位数越大。
如 配离子 [PtCl4]2 [PtCl6]2
中心离子 Pt2+
Pt4+
离子电荷 +2 < +4
配位数
4<6
中心离子半径越大,其周围可容纳的配体 较多,配位数大。
的配合物。
如
H
5+
O (H3N)5Cr Cr(NH3)5
O2
4+
(NH3)4Co Co(NH3)4
N H2
多核配合物
2-
O
O
C
C
O
O
多S 核配O合物2 C
C
S
O
氢化酶晶体结构
3.配位数
与 中 心 离 子 直 接 键以 结配 合位 的 配 位 原 子 称 为 中 心 离 子 的 。配 位 数
影响配位数大小的因素
多齿配体与螯合物
N
N
H2C Cu
CH2
HC
CH
2N
N
2
H
H
H
H
[Cu(en) ]2+
2
多齿配体与螯合物
CH2 CH2
H 2N
NH2
C u 2+
H 2N
NH2
CH2 CH2
O CO
2-
CO CH2CH2
O Ca
N CH2
O
N CH2
CO CH2
CH2
O CO
[CaY]2– 配离子
螯合物的稳定性很强
13. K2[Co(SO4)2] 二硫酸合钴(Ⅱ)酸钾
作业命名
(NH4)3[SbCl6] [Co(H2O)4Cl2]Cl [Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O [Cr(H2O)(en)(C2O4)(OH)] [Co(NO2)6]3 [Co(NH3)4(NO2)Cl]+ NH4[Cr(SCN)4(NH3)2]
配位数
离
子
特点:1. 内外界之间是离子键,在水中可全部解离;
2. 内界的结合比较紧密,在一定程度上丧失了各自独立存 在时的化学性质。
1. 中心离子或原子:有空轨道,能接受孤对电子
a.过渡金属离子以 硅及 、硼 磷、 非金属离子
+2
+3
+4
[Cu3()4N ]2 H [Co3()6N ]3 H [P5 t(C N3 l)H ]
cis - [PtCl2(Ph3P)2]
顺-二氯 二·(三苯基磷)合铂(II)
(2) 先列出阴离子,后列出阳离子,中性分子(的名称)
K[PtCl3NH3]
三氯·氨合铂(II)酸钾
(3) 同类配体(无机或有机类)按配位原子元素符号的
英文字母顺序排列。
[Co(NH3)5H2O]Cl3 三氯化五氨·一水合钴(III)
3. [Cu(NH3)2(CH3COO)]Cl 氯化一乙酸根·二氨合铜(Ⅱ)
4. [PtCl(NO2)(NH3)4]·CO3 碳酸一氯·一硝基四氨合铂(Ⅳ)
5. H2[Zn(OH)2C12] 二氯·二羟基合锌(Ⅱ)酸
6. Na2[MgY] 乙二胺四乙酸合镁(Ⅱ)酸钠
7. K4[PtCl6] 六氯合铂(Ⅱ)酸钾
由外界的电荷也可标出配离子的电荷
二、配位化合物的命名
1.对整体配合物而言,命名与一般无机化合物的命
名原则相同。“某化某”、“氢氧化某”、“某酸
某”和“某酸”。
a. 配位阳离子--“某化某”或“某酸某”
[Co(NH3)6]Br3
三溴化六氨合钴(Ⅲ)
[Co(NH3)2(en)2](NO3)3 硝酸二氨·二乙二胺合钴(Ⅲ)
Na[4B ] F F是 配 位 F为 体配 ,位 原 子 [Co(3)N 6]3H NH 3是 配 位 N为 体配 ,位 原 子 [Pt5C (N l 3H ) ] NH 3,C-是 l 配 位 N,C体 -为 l ,配 位