配位化合物.
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如:K4[Fe(CN)6]中配阴离子的电荷为-4价。
决定配合物分子结构的因素:
配位数(coordination number):
与中心原子成键的配合物内界的配位原子数目(而不
是配位体个数)。通常为2、4、6。
配位空间构型:
配位体原子的几何排列和配合物的对称性。
配合物构成规律:
1. 中心原子在中间,配体围绕中心原子排布; 2. 配体之间倾向于尽可能远离,能量低,配合物稳定。
结构异构
8.4 配位化合物的化学键本性
配位键形成的理论:价键理论和晶体场理论
8.4.1 价键理论
是将杂化轨道理论应用到配合物结构研究中;
价键理论认为:中心离子与配体间的化学键是配位共价键, 是由中心离子M提供空的杂化了的价电子轨道,接受配体L 提供的孤对电子,形成配键; 配位键的本质是共价性的;
历史背景:
瑞士化学家维尔纳(Werner A)在研究一些复杂化合物
(如CoCl3·6NH3, PtCl2·4NH3)时,发现与经典的化合
价理论不符,用一般化学方法检验不出Co3+和NH3的存在; 1893年维尔纳(1913年诺贝尔化学奖)提出配位理论学说: 配合物中有一个金属离子或原子处于中央,一些阴离子或 中性分子按一定几何构型围绕在周围。
8.3 配位化合物的异构现象(自学)
立体异构
几何异构:不同配体在中心原子周围的排列 位置不同,形成顺式和反式异构体。 旋光异构(手性异构):互成镜像的对映体。
解离异构:阴离子在内界、外界的位置不同, 在水溶液中解离出的离子也不同。
水合异构:H2O在内界、外界的位置不同。 配体异构:两个配合物中的配体互为异构体。 键合异构:相同配体以不同配位原子与中心 离子键合。 配位异构:在由配阴离子和配阳离子形成的配 合物中,配体位置的互换。
配合物与复盐的区别:复盐溶于水全部解离成简单离子。 如明矾:KAl(SO4)2 ·12H2O
配离子的电荷:
在配合物中,绝大多数是配离子形成的配盐。配 离子的电荷等于中心离子和配体电荷的代数和。
如:[Fe(CN)6] 3-
因为整个配盐是中性的,因此也可根据外界离子
的电荷数来确定配离子的电荷数。
中心原子(离子)(Central atom):具有接受孤对电子
或多个不定域电子的空轨道的金属离子或金属原子。主 要是过渡金属离子。(Cu、Ni、Co、Fe、Ca、Mg等) 配(位)体(Ligand):可以给出孤对电子或多个不定 域电子的离子或分子。可以是简单阴离子、多原子离子
或中性分子。(卤素阴离子、NH3、乙二胺等)
配(位化)合物(coordination compound):由配体和 中心离子按一定组成和空间构型所形成的化合物。 配(位)原子:配体中直接与中心离子结合的原子。
配合物的组成:
配合物内界:中心离子与配位体形成的配离子。 配离子通常与带相反电荷的简单离子形成中性配合物(配 盐)。如:[Co(NH3)6]Cl3 ;K3 [Fe(CN)6] 配合物外界:与配离子(内界)结合形成配盐的反离子。 内界不带电荷时,称配合分子。 如:[Ni(CO)4]; [Pt(NH3)2Cl2]
无机与分析化学
第八章
配位化合物
8.1 配位化合物的组成和定义 8.2 配位化合物的类型和命名
8.3 配位化合物的异构现象(自学)
8.4 配位化合物的化学键本性
8.5 配位解离平衡 8.6 螯合物的稳定性 8.6 配体对中心原子的影响和配体反应性 8.7 配合物在生物、医药方面的应用
8.1 配位化合物的组成和定义
配合物的其他分类方法举例:
单核配合物 多核 单齿 按配体类 型分类 双齿 多齿 螯合物 桥连配合物 桥连多核配合物-配体桥 簇合物-M-M直接相连
按中心原 子数分类
8.2.2 配合物的命名与书写原则
命名规则: 阴离子名称在前,阳离子名称在后,阴、阳离子名称之 间用“化”字或“酸”字相连。此时,配阴离子一律当 含氧酸根看待。配离子内界配体与中心原子之间用“合” 字连接。中心原子氧化数用罗马数字注明。不同配体之 间以圆点“”分开。
某些配体的化学式相同,但提供的配位原子不同,其名称 也不相同。 -NO2(N配位) 硝基; -ONO(O配位) 亚硝酸根
至今仍有许多配合物使用习惯名称或俗名。
K3 [Fe(CN)6] 系统命名:六氰合铁(III)酸钾; 习惯名称:铁氰化钾;俗名:赤血盐
书写原则: ① 含有配离子的配合物,阳离子放在阴离子之前;
[Co(NH3)6]Cl3 ; K3[Fe(CN)6]
② 对配离子而言,先写中心原子的元素符号,再依 次列出阴离子配体和中性配体分子;
[PtCl2(NH3)2] 二氯·二氨合铂(II)
③ 同类配体(同为阴离子或中性分子)以配位原子 元素符号英文字母的先后排序。如:
Na3[CoCl3(NO2)3] 三氯·三硝基合钴(III)酸钠
为了提高成键能力,中心离子的空轨道在成键过程中进行 各种类型的杂化,杂化轨道的类型决定配合物的空间构型。
1. 配位键的类型
配键:所形成的配位键对键轴成圆柱形对称,通
常是这种结果。
给予配键:如果配位原子中未成键的轨道中有电
子对,能够和金属离子中合适的轨道生成给予配
键(配体金属)。 反馈 配键:当中心原子和配体形成稳定的 配键 后,若中心原子有自由的d电子对,配体也有空p或 d轨道,则可形成反馈配键(金属配体) 。
K3[Fe(CN)6]
H2[SiF6] [Co2(CO)8]
六氰合Байду номын сангаас(III)酸钾
六氟合硅(IV)酸
[Zn(NH3)4]Cl2 二氯化四氨合锌 八羰基合二钴(0)
较复杂的配体名称要加括号,以免混淆。 先无机阴离子配体,后有机阴离子配体。 PtCl2 (Ph3P) 2 二氯· 二(三苯基膦)合铂(II)
8.2 配位化合物的类型和命名
8.2.1 配合物的类型
配位化合物种类繁多,分类方法也很多。
从配合物整体分类:
简单配合物:由单齿配体与中心原子所形成。Na3[AlF6] 螯合物:多齿配体与中心原子形成的环状配合物。 特殊配合物:金属有机配合物、金属羰基配合物、簇合物、 大环配合物、多酸配合物等。
决定配合物分子结构的因素:
配位数(coordination number):
与中心原子成键的配合物内界的配位原子数目(而不
是配位体个数)。通常为2、4、6。
配位空间构型:
配位体原子的几何排列和配合物的对称性。
配合物构成规律:
1. 中心原子在中间,配体围绕中心原子排布; 2. 配体之间倾向于尽可能远离,能量低,配合物稳定。
结构异构
8.4 配位化合物的化学键本性
配位键形成的理论:价键理论和晶体场理论
8.4.1 价键理论
是将杂化轨道理论应用到配合物结构研究中;
价键理论认为:中心离子与配体间的化学键是配位共价键, 是由中心离子M提供空的杂化了的价电子轨道,接受配体L 提供的孤对电子,形成配键; 配位键的本质是共价性的;
历史背景:
瑞士化学家维尔纳(Werner A)在研究一些复杂化合物
(如CoCl3·6NH3, PtCl2·4NH3)时,发现与经典的化合
价理论不符,用一般化学方法检验不出Co3+和NH3的存在; 1893年维尔纳(1913年诺贝尔化学奖)提出配位理论学说: 配合物中有一个金属离子或原子处于中央,一些阴离子或 中性分子按一定几何构型围绕在周围。
8.3 配位化合物的异构现象(自学)
立体异构
几何异构:不同配体在中心原子周围的排列 位置不同,形成顺式和反式异构体。 旋光异构(手性异构):互成镜像的对映体。
解离异构:阴离子在内界、外界的位置不同, 在水溶液中解离出的离子也不同。
水合异构:H2O在内界、外界的位置不同。 配体异构:两个配合物中的配体互为异构体。 键合异构:相同配体以不同配位原子与中心 离子键合。 配位异构:在由配阴离子和配阳离子形成的配 合物中,配体位置的互换。
配合物与复盐的区别:复盐溶于水全部解离成简单离子。 如明矾:KAl(SO4)2 ·12H2O
配离子的电荷:
在配合物中,绝大多数是配离子形成的配盐。配 离子的电荷等于中心离子和配体电荷的代数和。
如:[Fe(CN)6] 3-
因为整个配盐是中性的,因此也可根据外界离子
的电荷数来确定配离子的电荷数。
中心原子(离子)(Central atom):具有接受孤对电子
或多个不定域电子的空轨道的金属离子或金属原子。主 要是过渡金属离子。(Cu、Ni、Co、Fe、Ca、Mg等) 配(位)体(Ligand):可以给出孤对电子或多个不定 域电子的离子或分子。可以是简单阴离子、多原子离子
或中性分子。(卤素阴离子、NH3、乙二胺等)
配(位化)合物(coordination compound):由配体和 中心离子按一定组成和空间构型所形成的化合物。 配(位)原子:配体中直接与中心离子结合的原子。
配合物的组成:
配合物内界:中心离子与配位体形成的配离子。 配离子通常与带相反电荷的简单离子形成中性配合物(配 盐)。如:[Co(NH3)6]Cl3 ;K3 [Fe(CN)6] 配合物外界:与配离子(内界)结合形成配盐的反离子。 内界不带电荷时,称配合分子。 如:[Ni(CO)4]; [Pt(NH3)2Cl2]
无机与分析化学
第八章
配位化合物
8.1 配位化合物的组成和定义 8.2 配位化合物的类型和命名
8.3 配位化合物的异构现象(自学)
8.4 配位化合物的化学键本性
8.5 配位解离平衡 8.6 螯合物的稳定性 8.6 配体对中心原子的影响和配体反应性 8.7 配合物在生物、医药方面的应用
8.1 配位化合物的组成和定义
配合物的其他分类方法举例:
单核配合物 多核 单齿 按配体类 型分类 双齿 多齿 螯合物 桥连配合物 桥连多核配合物-配体桥 簇合物-M-M直接相连
按中心原 子数分类
8.2.2 配合物的命名与书写原则
命名规则: 阴离子名称在前,阳离子名称在后,阴、阳离子名称之 间用“化”字或“酸”字相连。此时,配阴离子一律当 含氧酸根看待。配离子内界配体与中心原子之间用“合” 字连接。中心原子氧化数用罗马数字注明。不同配体之 间以圆点“”分开。
某些配体的化学式相同,但提供的配位原子不同,其名称 也不相同。 -NO2(N配位) 硝基; -ONO(O配位) 亚硝酸根
至今仍有许多配合物使用习惯名称或俗名。
K3 [Fe(CN)6] 系统命名:六氰合铁(III)酸钾; 习惯名称:铁氰化钾;俗名:赤血盐
书写原则: ① 含有配离子的配合物,阳离子放在阴离子之前;
[Co(NH3)6]Cl3 ; K3[Fe(CN)6]
② 对配离子而言,先写中心原子的元素符号,再依 次列出阴离子配体和中性配体分子;
[PtCl2(NH3)2] 二氯·二氨合铂(II)
③ 同类配体(同为阴离子或中性分子)以配位原子 元素符号英文字母的先后排序。如:
Na3[CoCl3(NO2)3] 三氯·三硝基合钴(III)酸钠
为了提高成键能力,中心离子的空轨道在成键过程中进行 各种类型的杂化,杂化轨道的类型决定配合物的空间构型。
1. 配位键的类型
配键:所形成的配位键对键轴成圆柱形对称,通
常是这种结果。
给予配键:如果配位原子中未成键的轨道中有电
子对,能够和金属离子中合适的轨道生成给予配
键(配体金属)。 反馈 配键:当中心原子和配体形成稳定的 配键 后,若中心原子有自由的d电子对,配体也有空p或 d轨道,则可形成反馈配键(金属配体) 。
K3[Fe(CN)6]
H2[SiF6] [Co2(CO)8]
六氰合Байду номын сангаас(III)酸钾
六氟合硅(IV)酸
[Zn(NH3)4]Cl2 二氯化四氨合锌 八羰基合二钴(0)
较复杂的配体名称要加括号,以免混淆。 先无机阴离子配体,后有机阴离子配体。 PtCl2 (Ph3P) 2 二氯· 二(三苯基膦)合铂(II)
8.2 配位化合物的类型和命名
8.2.1 配合物的类型
配位化合物种类繁多,分类方法也很多。
从配合物整体分类:
简单配合物:由单齿配体与中心原子所形成。Na3[AlF6] 螯合物:多齿配体与中心原子形成的环状配合物。 特殊配合物:金属有机配合物、金属羰基配合物、簇合物、 大环配合物、多酸配合物等。