第一章配合物基本概念-2013.
配合物知识点
配合物知识点配合物是指由中心金属离子或原子与周围的配体离子或分子通过键合相互作用而形成的化合物。
在配合物中,中心金属离子或原子通常是正离子,而配体则是负离子或中性分子。
配合物的形成和性质在化学领域具有广泛的应用,如催化剂、药物、电子材料等。
本文将介绍配合物的基本概念、形成机制、命名规则以及一些常见的配合物。
一、配合物的基本概念配合物是由中心金属离子或原子与配体通过配位键形成的。
配体通过给予或共享电子与中心金属形成配位键,从而稳定配合物的结构。
配合物的结构和性质取决于中心金属和配体的种类、配体的配位方式以及配合物的配位数等因素。
二、配合物的形成机制配合物的形成机制可以分为配位过程和物理化学过程两个方面。
配位过程是指配体的配位原子与中心金属离子或原子之间的配位键形成过程,涉及到电子转移、配位键的形成和破裂等反应。
物理化学过程是指由于配位反应的进行,导致配位物的稳定和配位键的强度等性质发生变化。
三、配位化合物的命名规则配位化合物的命名通常遵循一定的规则,以确保名称能准确描述其组成和结构。
命名规则主要包括以下几方面: 1. 中心金属的命名:通常使用元素的名称来表示中心金属。
2. 配体的命名:根据配体的性质和化学式进行命名,如氯化物(Cl-)、水(H2O)等。
3. 配位数的表示:用希腊字母前缀来表示配位数,如二(2)、三(3)等。
4. 配位键的表示:根据配位键的类型和键合原理进行命名,如配位键中心金属与配体之间的键合方式。
四、常见的配合物 1. 铁配合物:铁是一种常见的过渡金属,形成的配合物具有很高的稳定性和活性。
例如,氯化亚铁(II) (FeCl2)是一种常见的铁配合物,用作催化剂和药物。
2. 铜配合物:铜也是一种常见的过渡金属,形成的配合物在催化、电子材料等领域有广泛的应用。
例如,乙酰丙酮铜(II) (Cu(acac)2)是一种常见的铜配合物,用作催化剂和染料。
3. 锰配合物:锰是过渡金属中的一种,形成的配合物在催化、电池等领域有重要的应用。
配合物的基本概念
配合物的基本概念一、 配位化合物及其组成配位化合物1. 中心离子:中心(中央)离子(或原子)也称为络合物形成体,是配合物的核心部分,位于络离子(或分子)的中心。
2. 配位体:是在中心离子周围的阴离子或分子,简称配体,其中直接与中心离子结合的原子叫配位原子。
单基配位体配位体按所含配位原子的数目多基配位体3. 配位数:与中心离子直接结合的配位原子数目。
影响配位数大小的因素:4. 配离子的电荷:等于中心离子和配位体总电荷的代数和。
配离子 电荷5. 配位化合物的定义:凡含有配位离子(或配位分子)的化合物叫配位化合物。
二、 配位化合物的命名配位化合物的命名遵循一般无机物命名原则,命名配位化合物时,不论配离子是阴离子还是阳离子,都是阴离子名称在前,阳离子名称在后。
其中配位个体的命名顺序为:配位体数(汉字)――配位体名称(如有不同配位体时,阴离子在先,分子在后)――“合”字――中心离子名称及其氧化数(在括号内以罗马字说明)四氯合铂(II )酸六氨合铂(II )有的配体在与不同的中心离子结合时,所用配位原子不同,命名时应加以区别。
如: 六异硫氰酸根合铁(III)酸钾 硝酸一氯一硫氰根二乙二胺合钴(III ) +])([23NH Ag 1021+=⨯+++243])([NH Zn 2042+=⨯++-36][AlF 3)1(63-=-⨯++463])([63CS N Fe K ∙32]))(([NO en CN S CoCl ∙三硝基三氨合钴(III ) 硫酸一亚硝酸根五氨合钴(III) ])()([332NH NO Co ∙453]))(([SO NH ONO Co ∙。
《配合物的基本概念》课件
一些配体通过分子间作用力与金属离子结合。
氢键
一些溶剂分子通过氢键作用结合于金属离子。
8. 配合物的分类
配合物根据中心金属离子的电子结构和配体的类型、空间构型以及配体与中 心金属离子的化学反应活性等不同属性进行分类,共有数十种不同分类方法。
9. 叠氮基的含义
叠氮基是一个可以与多种金属离子形成稳定的五元配合物的配体。
线性结构
一些配体也具有线性结构,形成 的金属配合物较为稳定。
平面结构
一些配体具有平面结构,可以形 成稳定的八面体、四方形等形态 的配合物。
5. 锯齿型说的提出与实验依据
锯齿型说是19世纪70年代推出的一个具有历史意义的理论。根据这个理论, 配位的共价键不是完全离域,而是发生局部共振,形成“刃”状结构。
12. 吸电子取代基和共轭体系的影响
在构造氨基酸配合物时,它们所含取代基和共轭体系的电子性质会对整个配位体的性质产生影响。
13. 光谱学在配合物结构研究中的应用
通过分析吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱等不同的光谱学方法,可以深入了解配位键的结构和性质。
14. 肼和巴比妥酸铅的应用
肼
可以作为还原剂,被广泛用于污染物的清除。
10. 三元五配合物的性质和形状
平面结构
稳定
三元五配合物通常具有平面结构。
由于其中配体的配位键和中心金 属离子的性质都比较稳定,所以 其稳定性会比较高。
发光性质
其中一些配体会显示出发光性质。
11. 化学计量比和分子式的表示方法
化学计量比与化学分子式是用来描述化学组合物中元素组成和比例的基本表示方法。
《配合物的基本概念》 PPT课件
欢迎来到《配合物的基本概念》课件。在这个课件中,我们将深入了解配合 物的基本概念、配合物结构和性质,以及配合物在不同领域的应用。
配合物第一章
[NH3 5 Cr OH CrNH3 5 ]Cl5
2、按配合物所含配体的种类分类
单一配体配合物 混合配体配合物 单一配体配合物:
如:FeF63-、Ag(CN)2-、Cu(NH3)42+
混合配体配合物: 如:[ Pt(NH2)(NO2)(NH3)2 ]
[Co (NH3) 5H2O](SCN)3
以[Co(NH3)6]Cl3 为例说明配合物的组成:
[ Co(NH3)6 ]
Cl3
中 心 离 子
配 位 体
配 位 体 数
内界
外界
§1.2
配合物的分类
单核配合物
1、按所含中心原子数目分类 多核配合物 单核配合物:只含有一个中心离子的配合物。 如: [Cu(NH3)4] 2+
多核配合物:含有二个或二个以上中心离子的
H2C O= C
H2N
Pt
NH2 CH2 O
C=O
O
cis-[Pt(gly)2] O C=O H2C H2N Pt NH2 CH2 O= C O trans-[Pt(gly)2]
(2)八面体的配合物 对于M(abcdef)型配合物,几何异构体 最多,为15种。 例如:[ Pt(NH3)(Py)(Cl)(Br)(NO2)(NO3) ] 对于 Ma4b2或 Ma2b4型配合物,只有两种 几何异构体。 例如:[ Co(NH3) 4Cl2 ]+ 有两种几何异构体 一种是顺式,另一种是反式。
(1)形成体(中心原子或中心离子) 有空轨道,可以接受电子对的金属阳离子 或中性原子,叫形成体。又称中心离子或中心 原子。 (形成体是电子对的受体) 如: Cu2+ 、 Fe2+ 、 Fe3+ 、 Ag+ 等;少数高 氧化态的非金属元素也可以作中心离子。如: [BF4]- 、 [SiF6]2-其中的 B3+ 、 Si4+等;中心原子 如:[Ni(CO)4]中的 Ni等。 ※ 一定是有空轨道,可以接受电子对的金属。
配位化合物
CuSO4 + 4NH3 [Cu(NH3)4]SO4
非经典配合物 CrCl3 + Al + 2C6H6 [Cr(6-C6H6)2] + AlCl3
8
主要含有[Cu(NH3)4]2+和SO42-, 几乎检查不出有Cu2+和NH3。
或是不带电荷的中性原子,如[Ni(CO)4], [Fe(CO)5]中的 Ni, Fe都是中性原子。
10
1-2.2: 配位体和配位原子
有孤电子对
[Cu(NH3)4]SO4中,NH3是配位体,N为配位原子。
重要而常见的配体(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、 氨分子、酸根离子、不饱和烃等)。
单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子)。 含氮配位体 NH3 , NCS - ; 含氧配位体 H2O, OH- ;
– [ Co(NH3)6]3+ – [Co(NH3)5NCS]2+ – [Co(NH3)5H2O]3+
紫色 (purple)
绿色 (green)
– [Co(NH3)5Cl]2+
– [Co(NH3)4Cl2]+
5
从近7年考卷分析,配合物知识点在 2008—2014年的化学竞赛初赛试题中占 分分别为11分、12分、16分、10分、15 分、14分和>14分。赋分比例基本保持稳 定,是化学竞赛中重点考核内容之一。
配位阴离子 —— 配位阴离子“酸”外界 六氟合硅(Ⅳ)酸钾
配体数—配位体名称—合—中心离子(用罗马数字表示氧化数),
用二、三、四等数字表示配位体数。不同配位名称之间用圆点“·”分开。
配合物的基本概念以及应用
同一种离子稳定性:内轨型>外轨型
什么情况下形成内轨型或外轨型配合物,价键理论不能判断。 只能以磁矩为依据测磁矩。
磁矩: n(n 2)
由测的磁矩求出未成对电子数n,若n与其离子的未成对电子 数相同,则为高自旋,反之为低自旋。
如实验测得[Fe(H2O)6]3+ µ=5.25,则求得n=4
配位原子:配体中提供孤电子对的原子。
如上述X、N、O、C、S等 。
单基(单齿)即只有一个配位原子
配体 多成基键(的多配齿体)。即如同H2时O 有两个以上配
位原子成键的配体。如乙二胺等。
注:常见配位体的齿数见P862表19-1。
3、配位数与中心离子配位的配位原子数即齿数
[Ag(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ [Cu(en)2] CuY2-
C 在空间构型不同的配合物中配体形成 不同的晶体场,对中心原子d轨道的影响也 不同。
八面体场
在八面体场中沿坐标轴方向伸展的dz2,dx2-y2 轨道,与配体处于迎头相碰状态,故受配体电 场的强烈排斥而能差升高,而夹在坐标轴之间 的dxy,dxz,dyz轨道则受到的排斥力较小,能 差上升较少,由于这三个轨道对配体有相同的 空间分布,因此能差相同,形成一组三重简并 轨道。称为dε轨道。而dz2,dx2-y2在八面体场 中具有相同的能量,所以形成另一组二重简并 轨道称dr轨道。
2
4
4
6
配位数与中心离子(原子)的电荷、半径有关。电荷增加, 配位数增加;半径增加,配位数减小。但半径太大配位数 反而减小,因为引力减小。
4、离子电荷
等于中心离子(原子)和配位体总电荷数之和。 如:[Ag(NH3)2]+ 、 [Cu(NH3)4]2+、
配合物的形成
80%
中心金属
接受配位体提供的电子形成配位 键的金属离子或原子。
配合物的组成
中心原子
接受配位体的电子形成配位键 的金属离子或原子。
配位体
提供孤电子对与中心金属离子 或原子形成配位键的分子或离 子。
配位数
中心金属离子或原子与配位体 之间的配位键数目。
配位数的变化范围
从2到18,常见的配位数有4、6、 8。
配合物的形成
目
CONTENCT
录
• 配合物的基本概念 • 配合物的形成过程 • 配合物的重要性质 • 配合物在化学反应中的作用 • 配合物的应用
01
配合物的基本概念
配合物的定义
80%
配合物
是由金属离子或原子与一定数目 的配位体通过配位键结合形成的 复杂化合物。
100%
配位体
提供孤电子对与中心金属离子或 原子形成配位键的分子或离子。
03
配合物的重要性质
稳定性
02
01
03
热稳定性
配合物在加热条件下不易分解的性质。
结构稳定性
配合物在形成后能够保持其结构完整性的性质。
化学稳定性
配合物在与其他化学物质反应时不易发生变化的性质 。
磁性
顺磁性
配合物具有吸引电子的能力, 表现出正的磁化率。
反磁性
配合物具有排斥电子的能力, 表现出负的磁化率。
配合物的分类
01
02
03
04
有机配合物
由有机分子作为配位体的配合 物。
无机配合物
由无机分子作为配位体的配合 物。
过渡金属配合物
中心金属为过渡金属的配合物 ,具有丰富的反应性能和催化 活性。
主族金属配合物
配合物的基本概念与命名
C)的物理和化学特性的物种均可称为配合物。
2-1配合物的组成
1、内界、外界、中心体、配体、配位原子 内界:中心体(原子或离子)与配位体,以配位键成键 外界:与内界电荷平衡的相反离子
[Co(NH3)6]Cl3
中心 原子 配体
K3[Fe(CN)6]
外界 简单地说就是:主氧外,副配内
O ON (NH3)3Co-OH-Co(NH3)3 OH
3+
二(μ- 羟) ·μ-亚硝酸根(O ·N) · 六氨合二钴(III)离子
四、含不饱和配体配合物的命名
1、若链上或环上所有原子皆键合在中心原子上,则这配体名 称前加词头η 。 K[PtCl3(C2H4)] [Fe(C5H5)2] 三氯· (η-乙烯)合铂(II)酸钾
二(η-环戊二烯)合铁(II) (简称二茂铁)
2、若配体链上或环上只有部分原子参加配位,则在η 前列出 参加配位原子的位标(1-n);若着重指出配体只有一个原子与 中心原子成键,则应将词头σ-加在此配体前。
CH2 HC-Co(CO)3 CH-CH3 三羰基· (1-3- η-2-丁烯基)合钴(Ⅰ) Cr CO CO CO
-
OOC NCH2CH2N
COO
-
-
六齿配体 EDTA
OOC
COO-
L N Co O
四齿配体
N O
二水杨醛缩乙二 胺合钴Co(Salen)
EDTA配合物的结构
H2N
NH2
NH3
H2N
H N
HN
NH
HN
NH
NH
NH2
HN NH HN NH NH
H2N
H N
配合物
在配体中,给出电子对数称为齿或基, 在配体中,给出电子对数称为齿或基,能给出一对孤对电子的配体 称为单齿( 称为单齿(基)配体,能给出二对孤对电子的配体称为双齿(基) 配体,能给出二对孤对电子的配体称为双齿( 配体,能给出二对以上孤对电子的配体称为多齿( 配体,能给出二对以上孤对电子的配体称为多齿(基)配体。多齿 配体。 配位体与中心离子形成环状的配合物。例如: 配位体与中心离子形成环状的配合物。例如:
(顺式 顺式) 顺式
(反式 反式) 反式
磁性
物质的磁性是指它在磁场中表现出来的性质。 物质的磁性是指它在磁场中表现出来的性质。一种物 质是否具有磁性与其内部的电子自旋有关. 质是否具有磁性与其内部的电子自旋有关 . 有未成对 电子的物质均为顺磁性物质, 电子的物质均为顺磁性物质 , 若配合物中的电子都是 两两配对,则为反磁性物质。 两两配对 , 则为反磁性物质 。 配合物磁性的大小通常 是用磁矩来表示的, 与单电子之间有如下关系: 是用磁矩来表示的,µ与单电子之间有如下关系:
4、配位数
在配体中,直接与中心离子结合成键的配位原子的数目称为中 在配体中, 心离子的配位数。例如: 心离子的配位数。例如:
[Cu(NH3)4]SO4,Cu2+的配位数为 的配位数为4 [CoCl(NH3)5]Cl2,Co3+的配位数为 的配位数为6
由单齿配体形成的配合物中, 由单齿配体形成的配合物中,中 心离子的配位数等于配体的个数
配合物 H[PtCl3NH3] K3[Fe(CN)6] [Ag(NH3)2]Cl [Cu(NH3)4]SO4 [CoCl(NH3)5]Cl2 [Fe(CO)5]
名称 三氯一氨合铂(Ⅱ 酸 三氯一氨合铂 Ⅱ)酸 六氰合铁(Ⅲ)酸钾 六氰合铁 Ⅲ 酸钾 氯化二氨合银(Ⅰ 氯化二氨合银 Ⅰ) 硫酸四氨合铜(Ⅱ 硫酸四氨合铜(Ⅱ) 氯化一氯五氨合钴(Ⅲ 氯化一氯五氨合钴 Ⅲ) 五羰基合铁(0) 五羰基合铁
第一章配合物基本概念-2013
如:CH3CO2-,乙酸根;、(CH3)2N-,二甲胺根;
注意: 有机配体一律用括号括起来 有机配体命名时均采用系统命名法,不能用俗名
配体的标记
• 如果一个配体上有几种可能的配位原子,必须
把配位原子的元素符号放在配体名称后 例如C2S2O22二硫代草酸根-S,S(S配位)
二硫代草酸根-O,O(O配位)
位键相结合的,称为多齿配体(配体中含有两个或两个以上
配位原子),如乙二胺(en)、EDTA等
乙酰丙酮 离子(acac-)
O H3C C H O CH3
联吡啶 (bipy)
N N
配体的分类
按配位原子数目分类
N O O O N O
N N N N
•多齿配体:大环配位体
N N N N
O
O
2,2,2-
穴醚[2,2,2]
配位单元:[Co(NH3)6 ]3+,
[ Cr(CN)6 ]3 -,
配阴离子
Ni(CO)4
配分子
配阳离子
2.配位单元中,核与配体以配位键结合
(2)配合物的组成
• 配合物的内界
内界、外界
配合物中由配位键结合的部分。
是稳定的整体,几乎不电离。
• 配合物的外界
通过离子键与内界结合的部分。
不稳定,容易电离
•含氧配体 H2O、OH-、无机含氧酸根、ONO-(亚硝酸根)、 C2O42-、RCOO-、R2O
•含硫配体 S2-、SCN- (硫氰酸根) 、RSH-、R2S •含氮配体 NH3、NO、NO2、NCS- (异硫氰酸根) 、RNH2、 R2NH、R3N、NC- (异氰根) •含磷砷 PH3、PR3、PF3、PCl3、PBr3、AsR3、(C6H5)3P •含碳 CO、CN- (氰根)
配合物的基本概念
再构如体:,六其配中位只八有面三体顺配式合有物对MA映2异B2构C2体有:五种几何异
C
C
C
B
C
B
M
B A
M
AA
M
A B
M
CA M
C
A
A B
CB
C C
BA
B
C
B
A
A
B
三反式
一反二顺式
三顺式
M(AABBCC)有5种几何异构体
m
M(AABBCC)的异构体
C
C
CC
A
A
M
M
BB
A
A
CC
AA
CB
AA
MM BC
如:[Co(NH3)5H2O]Cl3
③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。
[Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(Py)]Cl 氯化硝基·氨·羟氨·吡啶合铂(II)
§4-2 配合物的异构现象与立体结构
配合物异构现象分为结构异构和立体异构两大 类;立体异构又可分为几何异构和对映异构两大类。 一、结构异构
多核配合物
OH
[(H2O)4Fe
Fe(H2O)4]4+
OH
4. -配合物 能提供键电子的有机分子或离子作为配位体形
成的配合物。在-配合物中,配位体中没有孤电子 对,而是提供电子形成键,同时金属离子(或原 子)也提供电子,由配位体的反键空*轨道容纳此 类电子形成反馈键,如1825年发现的蔡斯盐
K[Pt(C2H4)Cl3]。
(3)配位数
直接同中心离子(或原子)相连的配位原
①子若数由H目单3叫齿N中配心体离形子成(的N或配H原合3子物2),+的中配心位离数子。的配 例位如数: [H[等CCu3o于(NCN配lH3(体N3)H4C的]23+u)数中3]中目,C;NCouH32++的3的配配S位位O数数42为-为64。;
01 第1章 配合物[1]
合物的形成机理与成键方式,因此许多配合物当时都以发 现者的名字或配合物的某种特征来命名。
如:Mond镍[Ni(CO)4] Cleve盐cis-[Pt(NH3)2Cl4]
黄色氯化钴[Co(NH3)6]Cl3 紫色氯化钴[Co(NH3)5Cl]Cl2
配合物中金属是如何与中性分子或有机基团结合呢?对 此先后有多种的解释,其中包括利用19世纪已经确立的
Mainpoint:
1、大多数元素表现有两种形式的价——主价和副价。主 价为中心原子的氧化数,副价为中心原子的配位数。 2、每种元素要同时满足主价和副价。
3、空间构型:副价具有方向性,指向空间确定的位置, 使得配合物具有一定的空间构型。
现代配位化学理论:
在Lewis共价键基础上形成配位键 1923年英国化学家Sidgwick提出EAN规则,揭示中心原 子电子数与配位数之间的关系。 1910-1940年: 现代研究方法如IR、UV、XRD、电子衍射、磁学测 量等在配合物中得到应用 1930年左右:Pauling提出了价键理论 分子轨道理论及晶体场概念应用于配合物 用晶体场理论解释了配合物的光谱和稳定性。
了解内容
☆ π酸配位体配合物
过渡金属同CO、CN-、NO 、 RNC(异腈类)、膦类、 胂类等配位体形成的配合物。在这些配合物中除了有σ配 键以外,还存在反馈π键。由中心原子提供电子,配位体 中的π* 反键轨道接受电子,增加了配合物的稳定性。由 于配位体的π* 反键轨道接受电子,因而称之为π-酸配位 体配合物。如过渡金属的羰基配合物。
有机化学的“键理论”,但这些理论仅仅能从某一方面 对配合物的一些属性与结构的关系作解释,但无法从根 本上对配位化合物的结构给予说明。
Werner 配位化学理论的建立
配位化学课件第一章第一节
2、广义定义 广义定义:凡是由原子 原子B或原子团 原子团C与原子 原子A 广义定义 原子 原子团 原子 结合形成的,在某一条件下,有确定组成 区 有确定组成和区 有确定组成 别于原来组分(A、B或C)的物理 化学 物理和化学 别于原来组分 物理 化学特性 的物种。 显然广义定义范围太大,比较笼统,所以 配合物一般用狭义定义。 徐光宪先生说: 配位化学是研究广义配体与广义中心原子 结合的“配位分子片”,及由分子片组成的单 核、多核配合物、簇合物、功能复合配合物及 其组装器件、超分子、Lock and Key 复合物, 一维、二维、三维配位空腔及其组装器件等的 合成和反应、制备、剪裁和组装,分离和分析, 结构
⑥ 配体化学式相同,但配位原子不同(如-SCN, -NCS),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,则按配位离子的化 学式中所列的顺序为准。
4、配体的命名 、
① 无机阴离子配体:一般称为“某根”、“亚某 根” 如:SCN- :硫氰酸根,ONO- :亚硝酸根, NO2 - :硝基,NH2 - : 氨基 。
如:K3[Fe(CN)6] : 六氰合铁(Ⅲ)酸钾; [Co(NH3)6]Cl3 : 氯化六氨合钴(Ⅲ); H2[PtCl6] : 六氯合铂(Ⅳ)酸。 3、配位离子中配体的位次: 、
① 配合物中如果既有无机配体,又有有机配体, 则无机配体排列在前,有机配体排列在后。配 体名称较复杂时,可加括号以免混淆。 如:[PtCl2(PPh3)2] : 二氯二(三苯基膦)合铂(Ⅱ)
穴醚名称后方括号内的阿拉伯字,是标明 各桥键中所含氧原子的数目,按从大到小的顺 序排列。
2、双核配合物 、
如果双齿配体的配位原子相邻近,不可 能与一个中心原子形成环状化合物,则它的配 位原子各与一个中心原子成键,形成双核配合 物。 H2N NH2 如 NH2NH2
配合物基本概念
配合物基本概念嘿,朋友!咱们今天来聊聊配合物这个神奇的东西。
你知道吗?配合物就像是一个神秘的小团体,里面的成员各司其职,紧密合作,共同发挥着奇妙的作用。
先来说说什么是配合物。
打个比方,它就像是一支足球队,中心金属离子就是那个核心的前锋,周围的配体就像是中场和后卫,围绕着前锋,为他输送“力量”,帮助他完成一次次精彩的“进攻”。
配合物中的中心金属离子,那可是关键人物!它有着独特的性质和作用,就像球队里的王牌前锋,决定着整个团队的进攻能力。
配体呢,就像围绕在前锋身边的队友,它们通过化学键与中心金属离子紧密相连,为整个配合物的稳定和功能发挥着重要作用。
这难道不像一支团结协作的球队吗?再看看配合物的组成,这可真是个精细的活儿。
中心金属离子要有合适的“魅力”,才能吸引配体们围在它身边。
配体也要有“本领”,能与中心金属离子相互配合。
这就好比找对象,得看彼此合不合适,能不能相互支持,一起走向“美好未来”。
配合物的稳定性也是个有趣的话题。
有的配合物稳定得就像坚不可摧的城堡,任凭风吹雨打都不会动摇;而有的呢,就像摇摇欲坠的草屋,稍微有点风吹草动就散架了。
这稳定性的差别,不就像不同建筑的质量差异吗?配合物在生活中的应用那可多了去了!在医学领域,它能帮助药物更精准地找到病灶,就像给药物装上了导航仪,让它们不会迷路。
在工业生产中,它可以作为高效的催化剂,加速化学反应,就像给生产过程加上了涡轮增压,效率大大提高。
想想看,如果没有对配合物的研究和了解,我们的生活得多无趣啊!医学治疗可能没那么精准,工业生产可能效率低下。
所以说,深入研究配合物的基本概念,那可是太重要啦!总之,配合物是个充满神秘和魅力的领域,值得我们去探索和发现。
朋友,你是不是也对它充满了好奇和期待呢?。
配合物知识点总结
配合物知识点总结一、配合物的定义配合物是由金属离子和配体通过共价键结合而成的化合物。
金属离子在配合物中通常为正离子,配体是通过给电子对金属离子形成配位键。
配合物可以根据配体数目的不同,分为配位数配合物和低配位数配合物。
配合物具有特定的结构和性质,可以发挥重要的应用价值。
二、配合物的结构1. 配合物的中心离子配合物的中心离子通常是金属离子,其常见的价态有+1、+2、+3等。
金属离子的价态决定了配合物的性质和反应活性。
在配合物中,金属离子通常是八面体、四面体等形状的配位几何构型,取决于其配位数和电子排布。
2. 配位键配位键是配体与金属中心之间形成的化学键,通常由配体的一个或多个孤对电子与金属中心的空的d轨道形成。
配位键的强度和稳定性决定了配合物的性质和应用。
3. 配位数配位数是指一个金属离子中与配体形成共价键的个数。
配合物的配位数决定了其化学性质和反应活性。
配位数的不同可以导致配合物的结构和形态的差异,从而影响其性质和应用。
4. 配位几何构型配合物的配位几何构型是指配位体围绕金属中心排布的结构。
常见的配位几何构型有八面体、四面体、三角双锥等形状,配位几何构型决定了配合物的形态和稳定性。
三、配合物的性质1. 配合物的稳定性配合物的稳定性是指其在不同条件下的稳定程度。
配合物的稳定性受金属离子的化合价、配体的性质、配位数和配位方式等因素的影响。
稳定的配合物通常具有良好的溶解度和化学稳定性。
2. 配合物的光谱性质配合物在紫外可见光谱和红外光谱中表现出特定的吸收和发射特性,这些光谱性质可以用来确定配合物的结构和配位方式,从而揭示其化学性质和反应机理。
3. 配合物的磁性由于金属离子的d轨道电子结构的特殊性,配合物具有特定的磁性特性。
配合物可以表现出顺磁性、反磁性和铁磁性等磁性行为,这些性质对于配合物的结构和性质具有重要意义。
4. 配合物的溶解度配合物的溶解度受金属离子的价态、配体的性质和溶剂性质的影响。
溶解度的不同可以影响配合物的稳定性和应用。
配合物的基本概念与命名
(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)
(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)配位原子的标记:若一个配体上有几种可能的配
CH2 H2N
CH2 NH2
乙二胺(en)
N
N
1,10-二氮菲(邻菲咯啉)
NN
联吡啶(bpy)
R'
C
O
R"C
C R
_
O
-双酮
多齿配体
- OOC -OOC
NCH2CH2N
COOCOO-
六齿配体 EDTA
L
N
N
Co
O
O
四齿配体
二水杨醛缩乙二 胺合钴Co(Salen)
EDTA配合物的结构
H2N
NH2
H
NH3
H2N
N
NH2
HN
NH
HN
NH
H
H2N
N
N
NH2
H
HN
NH NH
HN
NH NH
单齿配位 螯合作用
大环作用
穴合作用
N
N N
N
N N
N
N
酞菁 大环配体
N OO O
O O
O
N
穴2,醚2,2[-2,2,2]
穴状配体
B、根据键合电子的特征分为三种:
σ-配体:凡能提供孤对电子对与中心原子形成σ-配键 的配体。如:X-,NH3,OH-
配合物的基本概念
配合物的基本概念第五章配位化合物配位化合物简称配合物,又称络合物,是一类非常广泛和重要的化合物。
随着科学技术的发展,它在科学研究和生产实践中显示出越来越重要的意义,配合物不仅在化学领域里得到广泛的应用,并且对生命现象也具有重要的意义。
例如,在植物生长中起光合作用的叶绿素,是一种含镁的配合物;人和动物血液中起着输送氧作用的血红素,是一种含有亚铁的配合物;维生素B12是一种含钴的配合物;人体内各种酶(生物催化剂)的分子几乎都含有以配合状态存在的金属元素。
因此学习有关配合物的基本知识,对学习医学来说也是十分必要的。
第一节配合物的基本概念一、配合物的定义如果在硫酸铜溶液中加入氨水,首先可得到浅蓝色碱式硫酸铜[Cu (OH)2]SO4沉淀,继续加入氨水,则沉淀溶解而得到深蓝色溶液。
显然由于加入过量的氨水,NH3分子与Cu2+离子间已发生了某种反应。
经研究确定,在上述溶液中生成了深蓝色的复杂离子[Cu(NH3)4] 2+。
从溶液中还可结晶出深蓝色[[Cu(NH3)4]SO4晶体。
这说明CuSO4溶液与过量氨水发生了下列反应:或离子方程式已知NaCN,KCN有剧毒,但是亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])和铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])虽然都含有氰根,却没有毒性,这是因为亚铁离子或铁离子与氰根离子结合成牢固的复杂离子,失去了原有的性质。
由一个阳离子(如Cu2+或Fe3+)和几个中性分子(如NH3)或阴离子(如CN-)以配价键结合而成的,具有一定特性的复杂粒子,其带有电荷的叫配离子或络离子,其不带电荷的叫配合分子或络合分子。
配合分子或含有配离子的化合物叫配合物。
例如:[Cu(NH3)4]SO4,K4[F e(CN)6],K3[Fe(CN)6],K2[HgI4],[Ag(NH3)2]NO3,[Pt(NH3)2C L4],[Co(NH3)5(H2O)]CL3等都是配合物。
二、配合物的组成(一)中心离子中心离子也称配合物的形成体,它是配合物的核心部分,位于配离子(或分子)的中心,一般都是带正电荷的,具有空的价电子轨道的阳离子。
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构成
[ Co ( NH 3 ) 6 ] Cl 内界 外界
6
内界是配位单元 外界是简单离子 ] [ Ni (CO) 4 ]
内界 无外界
又如 :K 3 [ Cr ( CN ) 外界 内界
内外界之间是完全电离的
[ Co( NH3 ) 6]
3+
配位单元: 由中心离子(或者原子)和配体构成。 配体:经常是阴离子或分子。
Sg
Bh
Hs
Mt
Uun
Uuu
Uub
生成配合物能 力中强的元素
Tm Yb Lu
Pb
Bi
Po
At
Rn
镧系
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
锕系
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr
配体和配位原子
• 配体:配合物中提供孤对电子或π 电子对的分子 或离子。 配位原子:配体中直接与中心原子键合的原子。
中心离子(或者原子):又称为配合物的形成体, 配位数:与中心相连的配位原子的数目
配位原子:配体与中心直接相连的原子
中心原子(离子)
条件:具有能接受配体孤对电子或π 电子对空轨
道的原子或离子。
多为带正电的阳离子,或者金属原子以及高氧化 值的非金属元素 • 能充当中心原子的元素几乎遍及周期表中各个区 域,其中d 区和ds区的元素具有强的形成配合物 的能力。
对某一中心离子来说,常有一些特征配位数
中心离子 Cu+,Ag+,Au+ Cu2+,Ni2+,Pd2+, Pt2+
Zn2+,Al3+,Cd2+,
特征配位数 2 4 4 6
几何构型 直线 平面正方 形 正四面体 正八面体
实例 [Ag(NH3)2]+ [Pt(NH3)4]2+ [Zn(NH3)4]2+ [Co(NH3)6]2+
Hg2+
Cr3+,Co3+,Fe3+, Pt4+
配合物的配位数
配位数的计算
•单齿配体:配位数等于内界配体的总数。 •多齿配体:各配体的配位原子数与配体个数乘积之和。
NOTE: 不能仅凭化学式判断配位数
CsCuCl3 AlCl3
配体的分类
NOTE: 同一配体
按配位原子不同分类
•卤素配体 F-、Cl-、Br-、I-
如Ag(NH3)2+, Ni(CO)4, SiF62- , PF6-
元素周期表
IA 碱金属 碱土金属 过渡元素 0
1
H
IIA
主族金属
非金属
稀有气体
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
He
2
Li
Be
3
Na
Mg
生成配合物能 力弱的元素, 仅能形成少数 螯合物
IIIB IVB VB Sc Ti V
B
C
N
O
F
Ne
VIB
VIIB
VIIIB
生成配合物能 力强的元素
IB
IIB
Al
Si
P
配位原子
S Cl Se Br
Ar
4
K
Ca
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Kr
5
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
6
Cs
Ba
La
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
7
Fr
Ra
Ac
Rf
Db
可以含有多个相同 或不同的配位原子
•含氧配体 H2O、OH-、无机含氧酸根、ONO-(亚硝酸根)、 C2O42-、RCOO-、R2O
•含硫配体 S2-、SCN- (硫氰酸根) 、RSH-、R2S •含氮配体 NH3、NO、NO2、NCS- (异硫氰酸根) 、RNH2、 R2NH、R3N、NC- (异氰根) •含磷砷 PH3、PR3、PF3、PCl3、PBr3、AsR3、(C6H5)3P •含碳 CO、CN- (氰根)
以配位键相结合而形成的复杂分子或离子,通常称为
配离子(complex ion),或者配位单元。 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。
配位化合物: [ Co(NH3)6 ]Cl3
K3[Cr(CN)6]
Ni(CO)4
[Co(NH3)6 ] [Cr(CN)6 ]
共同特点: 1.都含有复杂离子,即配位单元
配体的分类
按配位原子数目分类
?
•单齿配体:一个配体和中心原子只以一个配键相结合,(配体中
只含有一个配位原子)
异性双 位配体 ONO-(亚硝酸根) NO2
SCN- (硫氰酸根) - (异硫氰酸根) NC- (异氰根) NCS CN- (氰根)
配体的分类
按配位原子数目分类
•多齿配体:一个配位体和中心原子以两个或两个以上的配
配位单元:[Co(NH3)6 ]3+,
[ Cr(CN)6 ]3 -,
配阴离子Ni(CO)4Fra bibliotek配分子
配阳离子
2.配位单元中,核与配体以配位键结合
(2)配合物的组成
• 配合物的内界
内界、外界
配合物中由配位键结合的部分。
是稳定的整体,几乎不电离。
• 配合物的外界
通过离子键与内界结合的部分。
不稳定,容易电离
配位原子主要属于周期表中右上角VA-VIIA 元素, 外加氢负离子和碳原子等。常见的是卤素和氧、硫、 氮、磷等。此外,含有π 键的烯烃、炔烃和芳香烃 等也可作为配体。
配位数
在配合物中,中心离子接受配体提供的孤电子 对的数目,或配合物中与中心离子直接相连的
配位原子的数目。
影响 因素
内部因素
空间 电荷
位键相结合的,称为多齿配体(配体中含有两个或两个以上
配位原子),如乙二胺(en)、EDTA等
乙酰丙酮 离子(acac-)
O H3C C H O CH3
联吡啶 (bipy)
N N
配体的分类
按配位原子数目分类
N O O O N O
N N N N
•多齿配体:大环配位体
N N N N
O
O
2,2,2-
第一章 配合物基础概念
配合物的一些基本概念 配体的分类
内容
配合物的分类
配合物的命名
配合物的一些基本概念
(1)配位化学以及配合物 • 什么是配位化学?
一般是指金属或者金属离子同其它分子或离子 相互反应的化学。
• 什么是配合物?
一、由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定 数目的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(中心原子)按一定组成和空间 构型所形成的化合物。 二、由中心原子 ( 或离子 ) 和几个配体分子( 或离子)
中心原子 配体
外部因素
浓度、温度等
影响中心原子的配位数因素
中心原子 的影响
离子半径: Cr(CN)63-, Mo(CN)74氧 化 数 :PtIICl42-, PtIVCl62体积大小:AlF63-, AlCl4-
配体的影响
电 荷 : SiF62-, SiO44-
外界条件 的影响
配体浓度 Ni(CN)42- + CN- (过量) = Ni(CN)53-