配位化合物

NH3
Ag+
NH3
[Ag(NH3)2]+
配位体
SO4
内 界 配合物
外界
注：内外界是离子键结合，在溶液中相当于强电 解质，完全解离。中心原子与配体间是配位键， 在溶液中相当于弱电解质，部分解离。
（一）中心原子(central atom) ： 离子—— Cu2+、Ni2+、Zn2+ 原子—— Ni： [Ni(CO)4]
（二）配位体(ligand) 中性分子—— NH3 、CO、H2O 负离子—— CN-、Cl-、EDTA4-(Y4-)
稳度性 一般稳定
当配体的数目不同时，必须通过计算才能判断 配离子的稳定性。[CuY]2- 的Ks =5 ×1018 、 [Cu(en)2]2+ 的Ks =5.1×1021，不同类型，要计算。
分别计算0.1mol· L-1[Cu(en)2]2+溶液与0.1mol· L-1CuY2-
溶液中Cu2+离子的浓度。并比较二者的稳定性。已知
单齿配体：配位数=配位体个数， [Cu(NH3)4]2+ 多齿配体：配位数=配位体个数， [Cu(en)2]2+
[Co(NH3)4Cl2]Cl 配位数是多少？ [Cr(en)2Cl2]Cl配位数是多少？4? 6? [FeY]-配位数是多少？ 1?6?
二、配位化合物的命名
1. 对于内、外界的命名，阴离子在前，阳离子 在后 某化某： [Cu(NH3)4]Cl2、 [Ag(NH3)2]OH 某酸某： [Cu(NH3)4]SO4 某 酸： H2[PtCl6]
[Cu2+] = x = 6.3×10-8 mol· L-1
Cu
平衡时 y
2
Y
y
4

[CuY]
2
0.1 - y ≈0.1
[CuY 2 ] 0.1 18 Ks 5.0 10 [Cu 2 ] [Y4 ] y y
[Cu2+] = y = 1.4×10-10 mol· L-1
2. 配离子或配位分子的命名顺序
配体数(汉字数字) - 配体名-“合”-中心原子-(氧化数)(罗
马字表示)、 例如：[Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜（）
3. 多种不同配体的命名顺序
不同配体用 • 分开 先无机、后有机 先阴离子、后中性分子 若同为分子或离子则按配位原子的元素符号的英文字 母顺序（先氨N后水O）
第七章 配位化合物 Coordination Compound
本章要点 配位化合物的基本概念 配位平衡 螯合物
Alfred Werner
1866~1919 瑞士
l l l
配位化合物
H2的形成
H • + H • •

• )
sigma bond (
配位键的形成
H+ H 空轨道 + :NH3 H NH4+
K [ Pt (NH3)Cl3]
三氯•氨合铂()酸钾 氢氧化二氨合银(Ⅰ)
[Ag(NH3)2]OH
[Fe(en)3]Cl3 三氯化三(乙二胺)合铁(Ⅲ)
[Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸（亚硝酸根）•五氨合钴(Ⅲ)
K[Co(NO2)4 (NH3)2] 四硝基•二氨合钴(Ⅲ)酸钾 NH4[Cr(NCS)4 (NH3)2] K2[Pb(SCN)2Cl4]
同一配体的两个配位原子之 间相隔两个或三个其他原子， 形成螯合环（五员或六员）， 当同一配体中含有多个配位 原子时，可同时形成多个螯 合环。
2+
N N N
Ni
N N
N
[Ni(en)3]2+
二、影响螯合物稳定的因素
（一）螯合环的大小 螯合物的稳定性与螯合环的大小有关系，五员 环最稳定。六员环比较稳定 。 （二）螯合环的数目 在可能的情况下形成的螯合环的数目越多，稳 定性越大 。
Zn
2+
+
4NH3 + Cu2+
Ks3
Ks1
[Zn(NH3)4]2+
+ 4CNKs2
[Zn(CN)4]2- [Cu(NH3)4]2+
平衡朝哪个方向移动，取决于Ks1与Ks2、Ks1与 Ks3的相对大小 ，一般平衡总是向生成配离子稳定 性大的方向移动 。
第三节 螯合物
中心原子与多齿配体形成的具有环状结构的 配合物。
第一节
配位化合物的基本概念
Cu2+ + NH3· H2O (少量） Cu(OH)2 浅蓝色 + NH4+
Cu(OH)2 + NH3· H2O （过量） [Cu(NH3)4]2+(深兰色溶液）
医学上的意义
Cu(OH)2
[Cu(NH3)4]2+
CuSO4
一、 配合物的组成
[Cu
中心原子
(NH3)4]
配位原子(ligating atom) 配位体中提供孤电子对的原子，如： NH3、H2O、 CN-…… 常见的配位原子为：卤素X和O、S、N、C共 8种元素的原子
单齿配位(monodentate)和多齿配位(polydentate) 单齿配体：含有一个配位原子的配位体 H2O NH3 ClSCN-(硫氰酸根)、NCS-(异硫氰酸根) NO2-(硝基)、ONO-(亚硝酸根) 多齿配体：含有两个或两个以上配位原子的配 体： H2N-CH2-CH2-NH2，乙二胺 Ethylenediamine (en) O- － C=O │ O- － C=O ，草酸根
O2
血红素的结构
结论：
[Ni(NH3)4]2+
属顺磁性，外轨型
结论：
[NiCN)4]2-
属反磁性，内轨型
练习
[Co(H2O)(NH3)3Cl2]Cl
[Cr(en)(H2O)(OH)3]
配位共价键 (coordinate covalent bond)
一个原子提供空轨道另一个原子提供电子 对而形成的共价键
二、配位平衡的移动
（一）配位平衡与溶液酸度的关系 酸效应: 增大溶液[H+]浓度，导致平衡移动，配离 子稳定性降低
Cu2+ + 4NH3
+ 4H+
[Cu(NH3)4]2+
4NH4+
溶液的酸度越强，配离子越不稳定； 配离子的Ks越大，抗酸能力越强
二、配位平衡移动 (一)配位平衡与溶液酸度的关系
2
Ag+ + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+
KS称为配位化合物稳定常数
Ks的大小反映了配合物的稳定性。Ks越大， 配合物越稳定，即同浓度溶液中中心原子浓度越 小。根据Ks的数值可以直接比较相同类型（配体 数相同）配离子的稳定性： [Ag(NH3)2]+ [Ag(S2O3)2]3- [Ag(CN)2]Ks 1.12×107 2.88 ×1013 次稳定 1.26×1021 最稳定
Ks([Cu(en)2]2+) = 1.0×1020，Ks(CuY2-) = 5.0×1018。
Cu
平衡时 x
2
2en
2x
[Cu(en)2 ]
2
0.1 – x ≈0.1
[Cu(en)2 2 ] 0.1 20 Ks 1.0 10 [Cu 2 ] [en]2 x (2 x )2
四(异硫氰酸根)•二氨合铬(Ⅲ)酸铵
四氯•二(硫氰酸根)合铅(Ⅳ)酸钾
[Ni(CO)4 ]
H2[PtCl6 ]
四羰基合镍(0)
六氯合铂(Ⅳ)酸
第二节 配位平衡
一、配位平衡常数(stability constant) M+nL MLn
[ML n ] Ks [M][ L]n
Ks [Ag(NH 3 ) 2 ] [Ag ][ NH3 ]
HOOCCH2 HOOCCH2
NCH2CH2N
CH2COOH CH2COOH
乙二胺四乙酸，EDTA
O
-
O NCH2CH2N CH2 C O CH2C
-
O CCH2
O CCH2
O
O
O
乙二胺四乙酸根，EDTA4-，Y4-
（三）配体数（配体总数）和配位数
心原子以配位键结合的配位原子的数目）
（ 直接与中
小结Leabharlann l 配位化合物的基本概念：中心原子、配体、 配位数、命名 l 配位化合物的化学键理论—— 价键理论：杂化、内外轨 l 配位平衡的移动 l 螯合物 作业：1、2、8、28
组氨酸
H2C H3C CH2 H2C
CH2
CH3 N Fe N H 3C CH2 CH2 COOH N CH3 CH 2CH2COOH N
H3N ∶ + Ag+ + ∶NH3 →[Ag(NH3)2]+
[Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜（） 什么是配位化合物？ 含配离子的化合物和配位分子 复杂结构单元： [Cu(NH3)4]2+离子， [PtNH3 Cl2] 核心的离子或原子——中心原子的价电子层 有空轨道； 围绕其周围的中性分子或负离子——配体含 有孤电子对，两者以配位键相结合。 如： [Cu(NH3)4]2+中Cu2+有空轨道，NH3中的N 有孤对电子。
M + L
H+
ML
HL
增大溶液[H+]浓度，可导致配位平衡移动，使配离 子稳定性降低，这种现象称为酸效应(acid effect)
M + L
OH-]浓度增加，金属离 因 [OH ML 子与OH-结合致使配离子解 离的作用称为水解效应 (hydrolytic effect)