基础化学-配位课件

三、配位化合物的化学式的书写原则 四、配位化合物的命名
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配位化合物的组成： （一）内界和外界 （二）中心原子 （三）配体和配位原子 （四）配位数 （五）配位个体的电荷
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配位化合物的组成： 配位个体
（一） 内界 和 外界 (inner sphere )
例如 配合物： K4[Fe(CN)6] [Cu(NH3)4]SO4
解：
外界离子:K+
配位原子: Cl、Br、N
配位个体电荷:-1
配体数:5
中心原子：Fe3+
配位数:6
配体:Cl-、Br-、en
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中心原子氧化值:+3
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第一节 配位化合物概述
一、配位化合物的定义 二、配位化合物的组成 三、配位化合物的化学式的书写原则 四、配位化合物的命名
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行杂化，与配体结合而形成的配合物。
2. 内轨配合物 (inner orbital coordination compound)
中心原子的次外层(n-1)d 空轨道参与杂化，与配体所 形成的配合物称为内轨配合物。
稳定??? 内轨配合物比外轨配合物更稳定
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内轨型配合物: 如[Fe(CN)6]4-
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（二）中心原子(central atom )
在配位个体中，接受孤对电子的的阳离子 或原子称为中心原子。 （三）配体和配位原子
例如：K4[Fe(CN)6] [Ni(CO)4] [SiF6]2-
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（三）配体和配位原子
配体: 在配位个体中，与中心原子形成 (ligand) 配位键的阴离子或分子
氨基·硝基·二氨合铂（Ⅱ）
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第十章 配位化合物
coordination compound
第一节 配位化合物概述 第二节 配位化合物的价键理论 第三节 螯 合 物 第四节 配位平衡
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（一）配位化合物价键理论的基本要点：
（1）在配位个体中，中心原子有空轨道，配体 有孤对电子；中心原子与配体通过配位键相结合。
(3)配体名称列出顺序与书写顺序相同。
(4)复杂配体加括号。
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配合物命名练习：
1、 K4[Fe(CN)6] 2、 [Ag(NH3)2]OH
六氰合铁（Ⅱ）酸钾 氢氧化二氨合银（Ⅰ）
3、 [Co Cl2(NH3)3(H2O)]
二氯·三氨·一水合钴（Ⅱ）
4、 [Co(NH3)2(en)2]Cl3
如CN-、SCN-、NCS-
多齿配体：
含有两个或两个以上配位原子的配体
如 H2NCH2CH2NH2 （乙二胺，en）
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H2NCH2
CH(NH)CH2NH2
（丙三胺） 11
（四）配位数(coordination number )
配位数 ：直接与中心原子以配位键结合的 配位原子的数目
第十章 配位化合物
Coordination compound
习题：1. 2. 3. 7. 8. 9
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外语词汇：
配位化合物 coordination compound
中心原子 central atom 配体 ligand
配位原子 ligating atom 配位数 coordination number
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常见的螯合剂是乙二胺四乙酸/钠（EDTA）：
HOOCH2C
CH2COOH
N CH2 CH2 N
HOOCH2C
CH2COOH
乙二胺四乙酸是一个六齿配体，与中心原 子配位时能形成5个五元环，它几乎能与所有金 属离子形成十分稳定的螯合个体。
分子生物学实验中的重要角色！！！
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中性分子NH3、H2O 负离子 CN-、SCN-、Cl-、Br-
配位原子: 配体中提供孤对电子的原子 (ligating atom )
常见的配位原子有8种: N、O、C、S、F、Cl、Br、I。
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单齿配体: 只含有一个配位原子的配体
如NH3、Cl含两个可以配位的原子，只选其一配位
[Fe(CN)6]3-
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（二）外轨配合物和内轨配合物
1. 外轨配合物 (outer orbital coordination compound)
中心原子全部用最外层的空轨道（如 ns，np，nd）进
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如何判断一种化合物是内轨配合物还是外轨 配合物呢？
a.中心原子的单电子数 （测定配合物的磁矩）
b.根据中心原子的电子层结构 和配体的性质推断
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形成内轨配合物或外轨配合物, 取决于中心 原子的电子层结构和配体的性质：
(1) 当中心原子的 没有可利用的 配合物。
(n 1) d轨道(d1全0) 充满 时， (n空轨1)道d ，只能形成外轨
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如何判断一种化合物是内轨配合物还是外轨 配合物呢？
a.中心原子的单电子数 （测定配合物的磁矩）
b.根据中心原子的电子层结构 和配体的性质推断
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3、配合物的磁矩 (magnetic moment)
• 磁矩：描述载流线圈或微观粒子磁性的物理量 • 单个电子自旋，产生磁矩， • 成对电子自旋相反，磁矩抵消
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第十章 配位 化合物
coordination compound
第一节 配位化合物概述 第二节 配位化合物的化学键理论 第三节 螯 合 物 第四节 配位平衡
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第一节 配位化合物概述
一、配位化合物的定义 简称 配合物 二、配位化合物的组成 三、配位化合物的化学式的书写原则 四、配位化合物的命名
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[Ca(edta )]2 螯合个体的结构
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同一种金属离子形成的螯合个体 稳定性更高 组成和结构相近的非螯合配位个体 螯合效应（chelate effect)
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影响螯合物稳定性因素：
源自文库
中心原子和配体所形成的螯环的大小和数目 含五元环和六元环的螯合个体是稳
注意：配位数≠配体数
例如：[Co Cl (NH3)(en)2]2+ 配位数是6；而不是4 。
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（五）配位个体的电荷 （指内界）
例如 K4[Fe(CN)6] [PtNH2NO2(NH
3)2] [Cu(NH3)4]SO4
配离子的电荷是 -4
0
+2
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练习：
指出配合物 K[FeCl2Br2(en)] 的外界离子、 配位个体电荷、中心原子、配体、配位原子、 配体数、配位数、中心原子氧化值。
NH2
Cu
H2C NH2
NH2
CH2 2+ CH2
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螯合个体 (螯合离子) 由中心原子与多齿配体所形成的具有环状 结构的配位个体
螯合物 螯合离子与外界离子所组成的化合物
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螯合剂 能与中心原子形成螯合个体的多齿配体
螯合剂具备的条件： 1. 配体须含有大于等于2 个的配位原子。 2. 配位原子之间间隔 2 或 3 个其他原子， 以形成稳定的五元环或六元环。
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配位个体 : 一定数目的阴离子(或中性分子) 与阳离子(或原子)以配位键所形成 的复杂分子或离子。
配合物 : 含有配位个体的化合物
例如：K4[Fe(CN)6] [PtNH2NO2(NH3)2]
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第一节 配位化合物概述
一、配位化合物的定义 二、配位化合物的组成
氯化二氨·二（乙二胺）合钴（Ⅲ）
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5、[Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸（亚硝酸根）·五氨合钴（Ⅲ）
ONO ~ 亚硝酸根 O 是配位原子
NO2 ~ 硝基
N 是配位原子
6、NH4[Co(NCS)4(NH3)2]
四（异硫氰酸根）·二氨合钴（Ⅲ）酸铵
7、[Pt(NH2)(NO2)(NH3)2]
内轨配合物 inner orbital coordination compound
外轨配合物 outer orbital coordination compound
螯合物 chelate
螯合效应 chelate effect
配位平衡 coordination equilibrium
标准稳定常数 standard stability constant
定的，而小于五元环或大于六元环的 螯合个体是不稳定的
螯环越多越稳定
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第十章 配位化合物
coordination compound
例如：[CoCl2(en)2]Cl
[CoCl3(NH3)3]
N: nitrogenN
[Co(NH3)3(H2O)3]Cl3
O: oxygen (py)：吡啶
[PtNO2NH3(NH2OH)(py)]Cl
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（5）同类配体，若配位原子相同，含原子的数目也相同， 则按与配位原子相连的原子的元素符号的英文字母顺序排 列。
一、配位化合物的定义 二、配位化合物的组成 三、配位化合物的化学式的书写原则 四、配位化合物的命名
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配位化合物的命名：
例： [Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜（Ⅱ）
配合物的命名原则： ⑴象无机物中的酸、碱、盐一样命名。
⑵配体数—配体名—“合”—中心原子名—（氧 化值）。
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3、配合物的磁矩 (magnetic moment)
N(N 2) B
N ～单电子数。
单电子越多，磁矩值越大，表现为顺磁性。（外轨） 没有单电子，磁矩值为零，表现为反磁性。
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[FeF6]3-
[Fe(CN)6]3-
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N C
NC
CN
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配位化合物的化学式的书写原则：
配位个体的化学式括在方括号[ ]中。 先写出中心原子符号，再写配体
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配体的书写原则：
（1） 先无机，后有机; （2） 先阴离子，后中性分子。 （3） 同类配体，按配位原子的元素符号的英文字母顺序, （4） 同类配体，若配位原子相同，先简单，后复杂。
例如：[PtNH2NO2(NH3)2]
H: hydrogen O: oxygen
（6）配体的化学式相同，但配位原子不同时，则按配位原子 的元素符号的英文字母顺序排列。
NO2- 在先，ONO- 在后。
例如： ONO ~ 亚硝酸根 O 是配位原子
NO2 ~ 硝基
N 是配位原子
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第一节 配位化合物概述
（2）中心原子空轨道首先进行杂化，形成数目 相等、能量相同、具有一定方向性的杂化轨道。 而配位个体的空间构型、中心原子的配位数和配 位个体的稳定性等,主要取决于中心原子提供的杂 化轨道的数目和类型。
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中心原子的杂化轨道类型和配合物的空间构型
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(2) 当中心原子的 (n 电1)子d 数不超过3 个
时，至少有2个 (n 空1)轨d 道，所以总是形成内 轨配合物。
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(3)当中心原子的电子层结构既可以形成内轨配 合物，又可以形成外轨配合物时，配体就成 为决定配合物类型的主要因素。
若配体中的配位原子的电负性较大时， 易形成外轨配合物。如H2O、F- 。
若配位原子的电负性较小， 易形成内轨配合物。如CN- 。
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第十章 配位化合物
coordination compound
第一节 配位化合物概述 第二节 配位化合物的价键理论 第三节 螯 合 物 第四节 配位平衡
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螯 合 物(chelate)
H2C NH2
配位数 杂化轨道 空间构型 实例
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2
sp
直线
[Ag(NH3)2]+
4
sp3
四面体
[ZnCl4]2-、
dsp2
平面四方形
[Ni(CN)4]2-
6
sp3d2
八面体
[FeF6]3-
d2sp3
八面体
C N
Fe CN
C N
正八面体空间构型
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[FeF6]3-磁矩为5.9 μB(有5个未成对电子）。 Fe基态：3d64s2
Fe3+:
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sp3d2
内轨？外轨？
4d
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[Fe（CN）6]3- 磁矩为2.0μB(有1个未成对电子） 。
Fe3+:
电子 重排
杂化
内轨？外轨？
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