无机化学-配合物的结构和性质

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无机化学中的配位化合物

无机化学中的配位化合物

无机化学中的配位化合物无机配位化合物是指由中心金属离子或原子与周围配体形成的稳定化合物,其中配体可以是有机分子、无机物以及某些复杂的大分子。

这些化合物在化学、材料和生物领域具有广泛的应用。

本文将对无机化学中的配位化合物进行详细介绍。

一、配位键的形成在配位化合物中,中心金属离子通过与配体的配位键结合在一起。

配位键可以是共价键,也可以是离子键。

在共价配位键中,金属离子与配体共享电子对,形成共有的化学键。

而离子配位键中,金属离子通过吸引配体上的电子形成离子键。

二、常见的配体在配位化合物中,各种不同的配体可以与中心金属离子形成配位键。

常见的配体包括一价的阴离子(如Cl-、Br-、I-)、二价的阴离子(如O2-、OH-)以及有机分子(如NH3、CO、CN-等)。

这些配体的不同基团和电性决定了它们与金属离子之间的相互作用方式和配位键的强度。

三、配位化合物的结构配位化合物的结构可以是简单的一对一结构,也可以是复杂的多中心配位结构。

在一对一结构中,一个中心金属离子配位于一个配体上。

而在多中心配位结构中,一个或多个中心金属离子与多个配体形成配合物。

四、配位化合物的性质配位化合物的性质受到配体和中心金属离子的影响。

配合物的颜色、溶解度、稳定性以及一些化学反应都与配体和金属离子的性质密切相关。

例如,某些过渡金属离子与氮、氧等电负性较高的配体形成的配合物具有较强的酸性;而某些具有大的络合度的配合物则具有较好的溶解性和稳定性。

五、应用无机配位化合物在化学、材料和生物领域具有广泛的应用。

在催化剂中,配合物的金属离子可以提供活性位点,从而促进化学反应的进行。

在生物医学中,金属配合物可以用作药物,通过与特定的生物分子相互作用来治疗疾病。

此外,配位化合物也广泛应用于材料科学领域,用于制备光电材料、磁性材料、液晶材料等。

六、进展与展望近年来,随着科学技术的不断发展,无机化学中的配位化合物在结构设计、属性调控以及应用领域方面取得了许多重要的进展。

无机化学中的配位化学

无机化学中的配位化学

无机化学中的配位化学无机化学是化学的一个分支,研究的是无机物质的性质、合成、结构和反应。

而无机化学中的配位化学则是其中一个重要的领域,研究的是配合物的性质和反应机理。

一、什么是配位化学?配位化学是指研究配合物的化学性质、结构和反应机理的一门学科。

配合物是由一个或多个叫配体的化学物质和一个中心离子或原子团通过配位键结合而成的。

二、配合物的基本结构在无机配位化学中,有一些基本的配合物结构,以下是其中几种常见的:1. 八面体型配合物八面体型配合物的一种常见形式是指一个中心金属离子被六个配体包围而成。

这种配合物包括了一些过渡金属物质,比如八面体的铁离子(Fe2+),铬离子(Cr3+)和钴离子(Co3+)等等。

2. 四面体型配合物四面体型配合物的中心离子被四个或更少的配体包围而成。

例如一个中心钴离子(Co2+)被四个氨分子包围而成的结构。

类似的四面体型配合物还包括了许多其他的过渡金属离子。

3. 矩形双桥型分子矩形双桥型分子是指由一个或多个金属中心和一个或多个桥联的配体组成的化合物。

这种化合物经常被用作催化剂。

4. 端基配位端基配位是指配体的一个原子与金属离子形成了一个配位键,而其它的配体分子则不与之配位。

这种结构的一个例子是钴离子与四个水分子和一个氯离子形成的结构。

以上这些结构只是无机配位化学中的几个例子,实际上在无机化学中还有许多其他的配合物结构。

了解这些结构的特点,可以帮助我们更好地了解配合物的性质和反应机理。

三、配位化学的应用无机配位化学有着广泛的应用,例如在工业、农业和医学等领域。

以下是其中的一些例子:1. 工业应用无机配位化学在工业生产中有着广泛的应用。

例如,许多催化剂都是配合物,它们被广泛地应用在成本高昂和复杂的化学反应中。

此外,许多电池和太阳能电池中也使用了配合物。

2. 农业应用农业领域中,配位化学也扮演着重要的角色。

例如,许多农药和肥料都是由稳定的配合物构成的。

3. 医学应用医学领域中,配位化学也有着广泛的应用。

大学无机化学第八章

大学无机化学第八章
[Cu(en)2]2+中的乙二胺(en)是双齿配体,即每1个 例如: 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。
(6)配离子的电荷数
形成体和配体电荷的代数和即为配离子的电荷。
例如,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。 又如:[PtCl6]2-的电荷数是-2, [Co(NH3)3(H2O)Cl2]+的电荷数是+1
+
例题
[CoCl(NH3)(en)2]SO4
命名: 硫酸(一)氯 •(一) 氨 • 二(乙二胺)合钴(Ⅲ) 内界: [CoCl(NH3)(en)2]2+ 外界: SO42中心原子:Co3+ 配位体: Cl- NH en 3 配位原子:Cl N 配位数: 6
主要内容
1、配合物概述
2、配合物的化学键本性(价键理论) 3、配位平衡 4、 螯合物
多个配体的次序(正着写正着念): 若含多种配体,先无机后有机,先简单后复杂;
若为多种无机配体,先阴离子后中性分子; 若为同类配体,按配位原子元素符号的英文字母顺序 排列: 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。
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。
如: [Cu(NH3)4]SO4 H2[PtCl6]
硫酸四氨合铜(Ⅱ)
六氯合铂(Ⅳ)酸
[Cu(NH3)4](OH)2 氢氧化四氨合铜(Ⅱ)
K[PtCl5(NH3)] 五氯•氨合铂(Ⅳ)酸钾 五羰(基)合铁

无机化学实验报告

无机化学实验报告

无机化学实验报告(二)引言概述:在本次实验中,我们将探究一些基础的无机化学实验,包括盐类反应、氧化还原反应、酸碱滴定等内容。

通过实验的进行,我们将深入理解和掌握无机化学实验的基本原理和实验技巧。

正文内容:一、盐类反应1. 盐的定义及特性- 盐的定义:盐是由阳离子和阴离子组成的化合物。

- 盐的特性:盐具有晶体结构、熔点高、易溶于水等特性。

2. 盐的化学反应- 酸碱反应:当酸与碱反应时,产生盐和水。

- 氧化还原反应:某些金属与非金属元素发生化学反应,生成盐。

- 沉淀反应:通过两种溶液反应生成难溶沉淀物。

二、氧化还原反应1. 氧化还原反应的基本概念- 氧化:物质失去电子。

- 还原:物质获得电子。

2. 氧化还原反应的判别方法- 电子转移:观察反应中是否有电子转移。

- 氧化数变化:观察氧化物和还原物的氧化数变化。

3. 氧化还原反应的应用- 电池:利用氧化还原反应产生电能。

- 腐蚀:金属在环境中发生氧化还原反应,造成金属腐蚀。

- 防腐剂:利用氧化还原反应防止物质的腐蚀。

三、酸碱滴定1. 酸碱滴定的原理- 酸碱滴定根据酸碱中和反应进行。

- 滴定指示剂的选择是酸碱滴定的关键。

2. 酸碱滴定的操作步骤- 准备滴定溶液及标准溶液。

- 滴定操作过程中的注意事项。

3. 酸碱滴定的应用- 测定酸和碱的浓度。

- 酸碱滴定在药物分析中的应用。

- 酸碱滴定在食品加工中的应用。

四、离子溶液的性质1. 强电解质和弱电解质- 强电解质在水中完全离解,产生多少溶液中就有多少离子。

- 弱电解质在水中只部分离解。

2. 离子溶液的电导性- 观察离子溶液的电导性,可以判断其含有的离子种类和浓度。

3. 离子在溶液中的活度- 离子的活度是指其在溶液中实际的化学活性。

- 离子的活度系数可以根据离子间相互作用力来估算。

五、配位化学1. 配位化学的基本概念- 配位化学研究复杂离子或分子中的中心金属离子与周围配体之间的配位键。

- 配位化合物具有独特的性质和结构。

配合物的结构和性质

配合物的结构和性质

构型畸变 Jahn-Teller畸变 畸变
38
例: [Cu(NH3)6
2+,d 9,八面体场 ] 八面体场
两种 简并态
Z轴多一个电子 拉长八面体 拉长八面体
XY平面多一个电子 XY平面多一个电子 平面
压扁八面体 压扁八面体
39
Notes: (1) 基态 无简并态 理想构型 基态,无简并态 无简并态,理想构型 (2)高能轨道上出现简并 高 (3)低能轨道上出现简并 低
电子组态: 电子组态:
(t2g)4 (eg)2
顺磁性
28
例2:[Co(NH3)6]3+ , Co3+:3d6
∆o=23000 cm-1 P= 21000 cm-1
强场低自旋
电子组态: (t2g)6
抗磁性
29
②四面体配合物 例: [CoCl4]2-
∆t 较小,高自旋态 较小,
,Co2+ : 3d7 (e)4(t2)3
3.5
配合物的结构和性质
1
3.5.1 简介
单核配合物 单核配合物 配 合 物 (中心)原子或离子 中心) 如:Cu(NH3)6Cl2 双核配合物 双核配合物 如:Mn2(CO)10 (周围)若干离子或分子 周围)
2
(4,8) net (45.6)2(410.614.84)
3
(4,6) net (44.62)2(44.610.8)
M L
作用较弱 作用较弱
21
d 轨道在平面正方形场的分裂 轨道在平面正方形场 平面正方形场的分裂
22
6Dq 1.78Dq
-2.67Dq 正四面 体场 球形场
-4Dq 正八面 体场 平面正 方形场

无机化学《配合物》教案

无机化学《配合物》教案

无机化学《配合物》教案配合物是指由配位原子(或离子)与另一部分(配位体)通过化学键连接而成的化合物。

配合物具有许多独特的化学和物理性质,并广泛应用于催化剂、药物、颜料和材料等领域。

本教案旨在介绍配合物的定义、结构以及配位键的形成机制和性质。

一、配合物的定义1.配合物是指由配位原子(或离子)与另一部分(配位体)通过化学键连接而成的化合物。

2.配位原子(或离子)是通常为过渡金属离子,但也可以是其他元素或离子。

3.配位体是指可以通过配位键与配位原子(或离子)形成配合物的分子或离子。

二、配合物的结构1.配位原子(或离子)和配位体通过配位键相连。

2.配位键的形成使得配位体围绕着配位原子(或离子)形成一个立体结构,称为配位球。

3.配合物的结构可以是一维、二维或三维的,具有不同的形态和几何构型。

4.配位原子(或离子)的电子层配置决定了配合物的稳定性和反应性。

三、配位键的形成机制和性质1.配位键的形成是通过配位体的配位原子与配位原子(或离子)的空位或配对电子形成配位键。

2.配位键可以是共价键、离子键或金属键。

3.配位键的形成能力受到配位原子(或离子)的电子能级和配位体的配位能力的影响。

4.配位键的性质包括键长、键能、键角和配位度等。

这些性质决定了配合物的化学和物理性质。

四、配合物的化学性质1.配合物可以发生配位键的断裂和配位体的替换反应,产生新的配合物。

2.配合物的稳定性受到配位原子(或离子)的电荷、原子半径和配位体的配位能力的影响。

3.配合物的溶解度和酸碱性常常与配位体的配位能力和配位度有关。

4.配合物的光谱性质(如吸收光谱、荧光光谱等)可以用来确定配位原子(或离子)和配位体的结构和环境。

五、配合物的应用1.配合物常用作催化剂,参与有机合成和化学反应。

2.配合物可用于制备药物,具有生物活性和药效。

3.配合物可以用作颜料和染料的原料,提供不同颜色和稳定性。

4.配合物可用于制备材料,具有特殊的磁性、光学和电学性质。

大连理工大学无机化学教研室《无机化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(配合物结构)【圣才出品】

大连理工大学无机化学教研室《无机化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(配合物结构)【圣才出品】

第11章配合物结构11.1 复习笔记一、配合物的空间构型、异构现象和磁性1.配合物的空间结构(1)定义配合物:提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心离子(或原子)以配位键结合形成的化合物。

配合物的空间结构:围绕着中心离子(或原子)的配体排布的几何构型。

(2)影响因素①配位数的多少;配合物的空间构型与配位数间的关系如表11-1-1所示。

表11-1-1 配合物的空间构型与配位数②中心离子、配体种类。

示例:[Ni(CN)4]2-为平面正方形构型,而[Ni(Cl)4]2-是四面体构型。

(3)配合物的空间构型的规律①形成体在中间,配体围绕中心离子排布;②配体间倾向于尽可能远离,能量低,配合物稳定。

2.配合物的异构现象(1)定义配合物的异构现象:两种或两种以上配合物的化学组成相同而结构、性质不同的现象。

(2)分类配合物的异构现象可分为:键合异构、配位异构、几何异构和旋光异构。

在这里主要介绍后两种异构现象。

①几何异构:根据配体相对于中心离子的排列位置可分为顺式异构体和反式异构体两类。

配位数为4的平面正方形和配位数为6的八面体构型的配合物会发生顺、反异构。

配位数为4的四面体配合物以及配位数为2和3的配合物不存在几何异构体。

②旋光异构(光学异构):由分子的特殊对称性(无对称面和对称中心)形成的两种异构体而引起旋光性相反的现象。

两种旋光异构体互成镜像关系。

配位数为4的平面正方形构型的配合物一般无旋光性,而四面体构型则存在旋光性。

3.配合物的磁性(1)定义配合物的磁性:配合物在磁场中所表现出来的相关特性。

(2)分类: ①顺磁性物质:含有未成对电子的配合物;②反磁性物质:不含有未成对电子的配合物。

(3)表示方法配合物磁性可用磁矩(µ)进行表示。

磁矩µ与配合物中的未成对电子数n 间的关系为式中,µB 为磁矩单位,玻尔磁子,1µB =9.274×10-24J ·T -1。

大学无机化学第4章 配合物

大学无机化学第4章 配合物

由此可知,1mol配合物中的3mmolCl-全部都位于配离子的外界。 另根据该配合物不能与NaOH发生反应放出NH3,可知NH3全在配 离子的内界,因此,该配合物的结构式应为[Cr(NH3)6]Cl3
• 五、配位化合物的命名 • 原则是先阴离子后阳离子,先简单后 复杂。 • 命名顺序: • (1)先无机配体,后有机配体 • cis - [PtCl2(Ph3P)2] • 顺-二氯· 二(三苯基磷)合铂(II)
K[Co(NO2)4(NH3)2]
2、含有配位阳离子的配合物 [Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜(Ⅱ)
[Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸亚硝酸根· 五氨合钴(Ⅲ)
[Co(NCS)(NH3)5]Cl2
[CoCl(SCN)(en)2]NO2 [Pt(py)4][PtCl4] 3、中性配合物 [Ni(CO)4] [Co(NO2)3(NH3)3] [PtCl4(NH3)2]
Au+
2, 4
四、配位化合物的类型 1. 简单配位化合物 单齿配位体与单个中心离子(或原子)所形成 的配合物 K2 [PtCl6] [Fe(H2O)6] Cl5 [Cr(H2O)6] Cl3 Na[AlF6] 2. 螯合物 环状结构 由中心离子和多齿配体结合而成的环状配合物 螯合效应: EDTA的应用
电荷
配位体负电荷增加时,配位数就越小,如SiF62- , SiO44中心离子电荷增加和配位体电荷数减小,有利于大配位数。
常见金属离子的配位数
1价金属离子 Cu+ 2, 4 Ag+ 2 2价金属离子 Ca2+ 6 Fe2+ 6 Co2+ 4, 6 Ni2+ 4, 6 Cu2+ 4, 6 Zn2+ 4, 6 3价金属离子 Al3+ 4, 6 Sc3+ 6 Cr3+ 6 Fe3+ 6 Co3+ 6 Au3+ 4

无机化学配合物结构理论

无机化学配合物结构理论

二、晶体场理论的应用 1.顺磁性大小的解释 Mn2+ 和 Fe3+ 均 为 d5 结 构 当 与 强 场 作 用 时 ( 如 CN-等)电子尽先成对,结果仅有一个不成对电子; 当与弱场作用(如F-) ,电子分占不同轨道,结果 有5个不成对电子,这与实验结果是符合的。 例 如 :[Fe(CN)6]3- 的 磁 矩 为 2.4B.M( 理 论 1.73B.M) ,[FeF6]3-的磁矩为5.90B.M.。前者当为 1个不成对电子,后者当为5个不成对电子。
[Ni(CN)4]2+
Ni2+ 3d84s04p0
因为CN-的强烈的配合作用, 使中心离子Ni2+的d轨道上的 电子发生重排
空间构型:平面四方形。
3、配位数为 6 的配合物 如:[FeF6]3Fe3+ 3d54s04p04d0
(1) 轨道杂化:
(2) 成键: Fe3+的六个sp3d2杂化轨道分别接受F 所提供的孤对
Fe 3d5
n=5 μ理论=5.92
μ实测5.90
外轨型,sp3d2杂化
μ实测 2.0
内轨型,d2sp3杂化
这说明,含同一中心离子的配合物, 磁矩大的,未成对电子多,为外轨型配合 物;反之为内轨型配合物。
价键理论 很好地解释了配合物的空间构型、 磁性、稳定性。直观明了,使用方便。
2-4-2
配合物结构的晶体场理论简介
K稳=1031.3
K稳=107.96
5、配位化合物的磁性
磁性是指物质在磁场影响下表现出的性质。
物质的磁性强弱用磁矩(μ)表示。 μ与未成对电子(n)的关系为:
n (n2 )
磁矩μ=0,即分子中无未成对电子时,表现出反磁性; 磁矩μ>0,即分子中有未成对电子时,表现出顺磁性; μ值越大,表明未成对电子数越多,物质的磁性越强。

配位化学知识点总结

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。

配合物的结构和性质

配合物的结构和性质

y
-
y
x
+
-
+
x
图 6-4 中心原子轨道及配位体的群轨道
np t1u a1g ns t2g + eg
Δ0
eg t1u a1g
t1*u a1*g
e*g t2g
组态
a12g t16u eg4t2 g eg*
八面体配位场中的分裂能
Ee*g − Et2g = Δ0 = 10Dq Dq为一种能量单位
6×σ
a1g + t1u + eg
在正八面体Oh群中,dx2-y2, dz2 同属eg不可约表示(e表示二重简并,g中心 对称)。dxy、dyz、dxz同属t2g不可约表示( t表示三重简并,2 表示第 2 组)。eg和 t2g的能级差为Δ0(或 10Dg),称为分裂能。根据量子力学中的重心不变原理
Ee*g − Et2g = Δ0 = 10Dq 2Ee*g + 3Et2g = 0 解出: Ee*g = 6Dq = 0.6Δ0 Et2g = −4Dq = −0.4Δ0
可计算出八面体场中eg 能级上升 6Dq,t2g 能级下降 4Dq(与Es能级相比)。 分裂能级图 6-2。
eg d , d x2 −y2 z2
Es
自由离子 球形场 d轨道
6Dq 10Dq或Δo
-4Dq
t2g dxy,dyz,dxz 正八面(Oh)场
图 6-2 d轨道在Oh场中的能级分裂 (2)正四面体场中的能级分裂(Td)
体,都属此类,π 配键的形成使 Δ0 增大,这类配体称为强场配体。 ★ 配体有能量较低的π 型占据轨道
例如, X- , H2O 除了与中心离子形成σ 配键外,还有孤对电子轨道可与中

高等无机化学汇总

高等无机化学汇总

高等无机化学汇总一、引言高等无机化学是化学学科的一个重要分支,主要研究元素、化合物和配合物的性质、结构和反应。

它不仅拓宽了无机化学的知识领域,而且为其他化学分支提供了基础理论和研究方法。

本文将对高等无机化学的基本概念、重要理论和相关应用进行汇总。

二、基本概念1、原子结构:原子是由质子、中子和电子组成的。

元素的化学性质主要由其最外层的电子数决定。

2、分子结构:分子的结构与其性质密切相关。

通过了解分子的几何构型、键能、振动频率等,可以预测其物理和化学性质。

3、配合物:由中心原子或离子与配位体通过配位键结合形成的复杂化合物称为配合物。

配合物的稳定性取决于中心原子或离子的电荷和半径,以及配位体的性质。

三、重要理论1、酸碱理论:酸和碱的定义已经从简单的质子转移扩展到了更广泛的领域,包括软硬酸碱理论、电子酸碱理论等。

2、氧化还原理论:该理论主要解释了电子转移的过程以及由此产生的化学反应。

在无机化学中,这一理论对于理解元素和化合物的性质尤其重要。

3、配合物化学:配合物化学是研究配合物结构和性质的化学分支。

配合物的化学键理论、稳定性、配位场理论等都是配合物化学的重要内容。

四、应用领域1、材料科学:高等无机化学在材料科学中的应用广泛,如纳米材料、陶瓷、玻璃、半导体等都是通过高等无机化学的理论和技术制备的。

2、环境科学:在环境保护中,高等无机化学提供了诸多有效的解决方案,例如重金属的去除、污染水的处理等。

3、生物医学:在生物医学领域,高等无机化学的贡献包括药物设计、诊断试剂的开发以及生物材料的合成等。

五、结论高等无机化学作为化学的一个重要分支,不仅在理论层面上深化了我们对元素、化合物和配合物的认识,还在实践层面为材料科学、环境科学和生物医学等领域提供了强大的支持。

随着科技的发展,高等无机化学将在更多领域发挥其重要作用,为人类社会的发展做出贡献。

高等无机化学生物无机化学课件一、引言高等无机化学生物无机化学课件是一门重要的科学课程,它涵盖了无机化学、生物化学和物理化学等多个学科的知识。

无机化学中的配合物的合成与性质

无机化学中的配合物的合成与性质

无机化学中的配合物的合成与性质无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。

在无机化学中,配合物是一种由中心金属离子与配体(通常是一种或多种具有可提供孤对电子的分子或离子)通过配位键结合而成的化合物。

配合物具有丰富的结构和性质,对于理解无机化学的基本原理和应用具有重要意义。

一、合成配合物的方法1. 直接合成法:直接将金属离子与配体在适当的条件下反应,生成配合物。

例如,将氯化铜与氨水反应,可以得到淡蓝色的四水合氯化铜配合物。

2. 水合反应法:将金属离子与水分子反应生成水合配合物,然后再与其他配体反应生成目标配合物。

例如,将氯化铜与水反应生成氯化铜二水合物,再与乙二胺反应生成氯化铜乙二胺配合物。

3. 氧化还原法:通过氧化还原反应合成配合物。

例如,将铜离子与亚硝酸反应生成亚硝酸铜配合物。

4. 气相法:将金属离子和配体在气相条件下反应生成配合物。

例如,将金属蒸气与氨气反应生成金属氨合物。

二、配合物的性质1. 颜色:配合物常常具有鲜艳的颜色,这是由于配体的吸收和反射光的特性导致的。

例如,四水合铜离子呈现淡蓝色,是由于配体中的水分子吸收红光而呈现蓝色。

2. 稳定性:配合物的稳定性取决于金属离子和配体之间的配位键的强度。

一般来说,配位键越强,配合物越稳定。

例如,氯离子和铁离子形成的六氯合铁(III)离子比氯离子和铁离子形成的六氯合铁(II)离子更稳定。

3. 反应性:配合物的反应性主要取决于配体和金属离子之间的配位键的稳定性。

一些配合物在溶液中可以发生配体的置换反应,即原先与金属离子配位的配体被其他配体取代。

例如,氯化铜二水合物可以发生氨取代反应,生成氯化铜乙二胺配合物。

4. 磁性:配合物中的金属离子可以表现出不同的磁性。

根据金属离子的电子结构和配位键的类型,配合物可以是顺磁性的、抗磁性的或者发生自旋交叉的。

5. 光谱性质:配合物的光谱性质对于研究其结构和性质非常重要。

通过紫外可见吸收光谱、红外光谱和核磁共振光谱等技术,可以确定配合物的结构和配位键的类型。

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当配合物中配位体不止一个时,配位体命 名的先后顺序:
① 先无机配体,后有机配体
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 中性分 子(的名称)
K[PtCl3NH3] 三氯·氨合铂(II)酸钾
[Co(N3)(NH3)5]SO4 硫酸叠氮•五氨合钴(Ⅲ)
(bpy) (H4edta)
3、配位数 A、定义:直接与一个中心离子(或原子)
结合的配位原子的数目称为该中心离子(或原子) 的配位数。
单齿配体: 配位数 = 配体的总数 多齿配位体:配位数 = 配体数× 配位基数
据实如指验:出事A,实g计(来N算H确3中)定2+心配:离位配子数位的。数配2;位数时,要根 Cu(en)32+:配位数6。
配体数
一、二…
合 配体名称
L ·L ’
中心离子 (氧化数)
罗马数字
[Fe(CN)6]3-
六氰合铁(III) 离子
2、含配阴离子的配合物
配体数
配体

酸 中心离子 (氧化数)
外界
离子
如:K4[Fe(CN)6]
六氰合铁(Ⅱ)酸钾
3、含配阳离子的配合物
外界 离子

配体数

配体
中心离子 (氧化数)
如:[Cu(NH3)4]SO4
Cs常3C见oC配l5位数经是实2、验4确、定6、为8:。Cs2[CoCl4]CsCl
B、影响配位数大小的因素: a、离子的电荷: 中心离子的电荷越高,配位数越大。
[PtCl6]2-
[PtCl4]2-
常见的中心离子电荷与配位数的定量关
系是:+1=2、+2=4(6)、+3=6(4)、+4=6(8)。
硫酸四氨合铜(Ⅱ)
[Co(en)3]Cl3 三氯化三(乙二胺)合钴(Ⅲ)
注意
有些配体具有相同的化学式,但由于配位原 子不同,而有不同的命名
某配些分体子或基团配,位作原配子体后读法上命有名所改变
ONO-
如NO-2 SCN-
CO OH-
NCS- NO
O
亚硝酸根
羰基
N
硝基
羟基
S
硫氰酸根
N亚硝基异硫氰酸根
配合物的结构和性质
基本要求 1.掌握配位化合物的定义、组成、化学式 和命名。 2.掌握配位化学键理论中的价键理论。 3.了解和掌握配合物在水溶液中的平衡及 平衡的移动,掌握简单的配位计算。 4.掌握螯合物的概念和特性,了解配合物 形成和配位原子在周期表中的分布。
8.1 配合物的基本概念 化合价理论。 符合化合价理论的化合物:简单化合物。 复杂化合物:配位化合物。
(2) 配位化合物的定义:
由可以给出孤对电子或π电子的一定 数目的离子或分子(称为配体)和接受孤 对电子或π电子的原子或离子(统称中心 原子)以配位键结合形成的化合物。
(3) 形成配合物的条件
配体有孤 对电子
中心原子 有空轨道
配位键的存在是配合物与其它物质最本质的区别
8.1.2 配合物的组成 [Co(NH3)6]Cl3
配位体的半径越大,配位数越小。
如AlF63-、AlCl4-。
c、反应条件:
经验证明: 增大配体浓度 配合物 [Cu(NH3)4]SO4
降低反应温度 K3[Fe(CN)6]
形成体 配体
配离子电荷
Cu2+
Fe3+
有N利H于3 形成高配位数C的N配- 合物
+2
(+3)+(-1)×6=-3
外界
SO42-
4. 配配离离子子的电[荷Cu(NH3)4]2+
配位原子:在每个配位体中,直接提供孤电 子对的原子.
如 例:N[CH3分u(子N的HN3原)4]子2+是配位原[F子e(。CO)5] 配体通常能做N配H位3原子的元素多为C非O金属原子。
配位基数:一个配体中所含的配位原子数目.
根据一个配体中所含配位原子个数
b、配位体分类:
单齿配体 多齿配位体
H2O NH3 CO
OH NH2 S 2
中性配体
阴离子配体
CH2CH2 H2N NH2
乙二胺(en)
H2
H2
2+
CH2N
NCH2
Cu
CH2N H2
NCH2 H2
乙二胺合铜配离子的结构式
常见多齿配体
分子式

O
CC
-O
O-
名称 草酸根
乙二胺
缩写符号 (OX) (en)
NN
NN
邻菲罗啉 (o-phen)
联吡啶
乙二胺 四乙酸
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。
8.1.1 配合物的定义 1、定义
(1) 配合物的形成: 实验演示
BaCl2溶液
CuSO4溶液
BaCl2溶液
CuSO4溶液+过量氨水
NaOH溶液
CuSO4溶液
NaOH溶液
CuSO4溶液+过量氨水
无水乙醇
CuSO4溶液+过量氨水
示有 SO42-
示有 SO42-
示有Cu2+ 未能查出Cu2+ X射线晶体衍射证明为 [Cu(NH3)4]SO4
中心
原子

(中

心离

子)
内界、内界离 子、配离子
外界离子
配合物
配 位 数
+
4-
K4[Fe(CN)6]
中心 原子
配位体
外界
内界
配合物
[PtCl2(NH3)2] 无外界
配离子电荷
1、中心原子 (中心离子) M a、定义:配合物的形成体,提供接受孤电 子对或不定域电子的空轨道。
过渡金属阳离子 电中性金属原子 b、中心原子类型: 阴离子 如I5-{[I(I2)2]-} 高氧化态的P区非金属元素
K+ [Fe(CN)6]3-
配离子电荷 = 形成体与配体电荷的代数和
= - 外界离子的电荷
小结:配合物的特征
成键类型: 配位键
最本质的特征
成键条件: 中心原子 配体
有空轨道
有孤对电子或不定域电子
结构特点: 呈一定的几何构型
存在方式 : 溶液中,晶体中
8.1.3 配合物的命名 1、配离子的命名 命名顺序:
配位体电荷越高,增大了中心离子与配
体间的吸引力和配体间的排斥力,使得配位 数减小。
如 Zn(NH3)62+、Zn(CN)42-。
b、半径:
中心原子的半径越大,配位数越大。
如AlF63-、BF4-。 注意:若中心原子半径过大,反而会由于 键长过长而削弱中心原子与配体的结合,使得 配位数降低。
如:CdCl64- (rCd2+=97pm) 、 HgCl42- (rHg2+=110pm)。
例: [SiF6]2-
c、根据中心原子的数目对配合物的分类:
单核配合物:含有一个中心原子的配合物。
多核配合物:含有两个或两个以上中心原子 的配合物。
OH2
OH2
2+
N
O
O
N
Ni
O N
OH2
Ni
O N
OH2
-草酸根·二(二水·乙二胺)合二镍(II) 离子
2、配位体 L
a、定义:提供孤对电子或多个不定域电子 的离子或分子。
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