配合物理论简介
2.2.4 配合物理论简介
课堂练习 1、指出下列配合物的各组成并填入下表:
配合物
[Ag(NH3)2]OH
[Ni(CO)4]
K[Pt(NH3)Cl3]
外界 中心原子 配位体 配位数
OH-
Ag+
NH3
2
——
Ni
CO
4
K+
Pt2+ NH3、Cl- 4
(4)配离子的空间结构(点金P33)
直线形 四面体形 平面四边形 正八面体形
[Ag(NH3)2]+ [Zn(NH3)4]2+ [Pb(CN)4]2-
AlF63[Fe(CN)6]3-
配位数相同,空间结构不一定相同。
Pt(NH3)2Cl2顺反异构体的性质差异
配合物 顺式
结构式
Cl Cl Pt
NH3 NH3
分子极性
在水中溶解 性
极性分子
比反式大
反式
Cl
NH3 非极性分子
小
Pt
NH3 Cl
3、 配合物的性质
(1)配合物具有一定的稳定性,配位键越强,配合物越稳定,当遇上
②溶解度的改变
a.氢氧化铜沉淀溶于氨水: Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
氯化银沉淀溶于氨水: AgCl+NH3·H2O=AgOH↓ + NH4Cl AgOH+2NH3·H2O= [Ag(NH3)2]OH+2H2O
b.“王水溶金”
注意:①配位键具有共价键的共性,如饱和性和方向性。
②H3O+、NH4+中含有配位键。
H
+
HN H
一方提供孤电子对
第3课时配合物理论简介
第3课时配合物理论简介一配位键1.配位键的概念是成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键,是一类特殊的共价键。
2.配位键表示方法:A→B,其中A是,B是。
如:NH4+3.配位键的形成条件①成键原子一方能提供孤电子对。
如分子有NH3、H2O、HF、CO等;离子有Cl-、OH-、CN-、SCN-等。
①成键原子另一方能提供空轨道。
如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子。
4.配位键的特点:配位键是σ键,特殊的共价键,同样具有饱和性和方向性。
一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的,如Ag+形成2个配位键;Cu2+形成4个配位键等。
5.常见含配位键的物质:NH+4、H3O+、CO、AlO2-、[B(OH)4]-、H2SO4二配位化合物1.配合物的概念把与某些以结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。
如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物。
2.配合物的形成上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。
以配离子[Cu(NH3)4]2+为例,NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道,Cu2+与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。
配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为3.配合物的组成配合物[Cu(NH3)4]SO4其组成如下图所示:(1)中心原子是提供空轨道接受孤电子对的原子。
中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子),过渡金属离子最常见的有Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等。
(2)配体是提供孤电子对的阴离子或分子,如Cl-、NH3、H2O等。
配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。
配位原子必须是含有孤电子对的原子,如NH3中的N原子,H2O 中的O原子等。
(3)配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。
如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为6。
形成配合物的条件形成配合物的中心原子(离子)必须存在空轨道,配体一般都存在着孤电子对。
新课标高中化学选修3第二节杂化轨道理论配合物理论
新课标⾼中化学选修3第⼆节杂化轨道理论配合物理论第2课时杂化轨道理论配合物理论学业要求素养对接1.能运⽤杂化轨道理论解释和预测简单分⼦的⽴体构型。
2.知道配位键的特点,认识简单的配位化合物的成键特征,了解配位化合物的存在与应⽤。
微观探析:运⽤杂化轨道理论、配合物理论。
模型认知:根据杂化轨道理论确定简单分⼦的⽴体构型、根据配合物理论模型解释配合物的某些典型性质。
[知识梳理]⼀、杂化轨道理论简介1.⽤杂化轨道理论解释甲烷分⼦的形成在形成CH4分⼦时,碳原⼦的⼀个2s轨道和三个2p轨道发⽣混杂,形成四个能量相等的sp3杂化轨道。
四个sp3杂化轨道分别与四个H原⼦的1s轨道重叠成键形成CH4分⼦,所以四个C—H键是等同的。
可表⽰为C原⼦的杂化轨道2.杂化轨道的类型与分⼦⽴体构型的关系杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原⼦轨道及数⽬n s 1 1 1 n p 1 2 3杂化轨道数⽬ 2 3 4 杂化轨道间的夹⾓180°120°109°28′杂化轨道⽰意图⽴体构型直线形平⾯三⾓形正四⾯体形实例BeCl2、CO2、CS2BCl3、BF3、BBr3CF4、SiCl4、SiH4【⾃主思考】1.⽤杂化轨道理论分析CH4的杂化类型和呈正四⾯体形的原因?提⽰在形成CH4分⼦时,碳原⼦的⼀个2s轨道与三个2p轨道混杂,形成4个能量相等的sp3杂化轨道,分别与四个氢原⼦的1s 轨道重叠成键形成CH4分⼦,4个σ键之间作⽤⼒相等,键⾓相等形成正四⾯体形。
⼆、配合物理论简介1.配位键(1)概念:共⽤电⼦对由⼀个原⼦单⽅⾯提供⽽跟另⼀个原⼦共⽤的共价键,即“电⼦对给予-接受键”,是⼀类特殊的共价键。
(2)实例:在四⽔合铜离⼦中,铜离⼦与⽔分⼦之间的化学键是由⽔分⼦提供孤电⼦对给予铜离⼦,铜离⼦接受⽔分⼦的孤电⼦对形成的。
(3)表⽰:配位键可以⽤A→B来表⽰,其中A是提供孤电⼦对的原⼦,叫做配体;B是接受电⼦对的原⼦。
配合物理论
配体 4-
六齿配体四乙酸乙二胺(EDTA)
O
C—CH2—N—CH2—CH2—N—CH2—C O 2
O
O
2
配体在配合物中的有效齿数并不是固定不变的,根据配体的 配位环境来确定。
配合物的组成
11
配合物的组成
中心原子
具有接受配体的电子或多个不定域电子的空位的原子或离子。 核心、形成体、接受体 多核配合物——含有两个或两个以上中心原子的配合物。
[Cu(NH3)4]2+ [Zn(NH3)4]2+ [Cd(NH3)4]2+
K稳 稳定性
4.8×1012 ﹥
5.0×108 ﹥
3.6×106
配合物的稳定性
33
配合物的稳定性
逐级稳定常数
[Cu(NH3)2+] Cu2++NH3 Cu(NH3)2+ K1=—————————— 第一级稳定常数 2+]×[NH ] [Cu 3 [Cu(NH3)22+] 2++NH 2+ Cu(NH3) Cu(NH3)2 K2=———————————— 第二级稳定常数 3 [Cu(NH3)2+][NH3] [Cu(NH3)32+] 2++NH 2+ Cu(NH3)2 Cu(NH3)3 K3=———————————— 第三级稳定常数 3 [Cu(NH3)22+][NH3] [Cu(NH3)42+] 2++NH 2+ Cu(NH3)3 Cu(NH3)4 K4=———————————— 第四级稳定常数 3 [Cu(NH3)32+][NH3] Cu2++4NH3 Cu(NH3)42+
Cl
分子的空间结构知识点总结
分子的空间结构知识点总结一、价层电子对互斥理论(VSEPR理论)1. 价层电子对的计算。
- 中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数。
- 对于AB_n型分子,σ键电子对数= n(n为与中心原子结合的原子个数)。
- 孤电子对数=(1)/(2)(a - nb),其中a为中心原子的价电子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
例如,在H_2O中,中心原子O的价电子数a = 6,与O结合的H原子最多能接受1个电子,n = 2,则孤电子对数=(1)/(2)(6 - 2×1)=2。
2. 价层电子对的空间构型。
- 当价层电子对数为2时,空间构型为直线形,如BeCl_2。
- 当价层电子对数为3时:- 若没有孤电子对,空间构型为平面三角形,如BF_3。
- 若有1个孤电子对,空间构型为V形,如SO_2。
- 当价层电子对数为4时:- 若没有孤电子对,空间构型为正四面体,如CH_4。
- 若有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,如NH_3。
- 若有2个孤电子对,空间构型为V形,如H_2O。
二、杂化轨道理论。
1. 杂化类型。
- sp杂化:- 由1个s轨道和1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨道。
- 例如BeCl_2,Be原子的电子排布式为1s^22s^2,在成键时,Be原子的1个2s电子激发到2p轨道,然后2s轨道和1个2p轨道杂化形成sp杂化轨道,分子空间构型为直线形。
- sp^2杂化:- 由1个s轨道和2个p轨道杂化形成3个sp^2杂化轨道。
- 如BF_3,B原子的电子排布式为1s^22s^22p^1,B原子的1个2s电子激发到空的2p轨道,然后2s轨道和2个2p轨道杂化形成sp^2杂化轨道,分子空间构型为平面三角形。
- sp^3杂化:- 由1个s轨道和3个p轨道杂化形成4个sp^3杂化轨道。
- 在CH_4中,C原子的电子排布式为1s^22s^22p^2,C原子的1个2s电子激发到空的2p轨道,然后2s轨道和3个2p轨道杂化形成sp^3杂化轨道,分子空间构型为正四面体。
第二章 第二节 第3课时 配合物理论简介(教师版)
第3课时配合物理论简介一、配位键1.概念:由一个原子单方面提供孤电子对,而另一个原子提供空轨道而形成的共价键,即“电子对给予-接受键”。
2.表示方法:配位键常用A→B表示,其中A是提供孤电子对的原子,叫给予体,B是接受孤电子对的原子,叫接受体。
如:H3O+的结构式为。
判断正误(1)任意两个原子都能形成配位键() (2)配位键和共价键没有本质区别()(3)形成配位键的条件是一方有空轨道,一方有孤电子对() (4)配位键是一种特殊的共价键()(5)共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子()答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×应用体验1.Ag+、NH3、H2O、H+、Co3+、CO中能提供空轨道的是_________________;能提供孤电子对的是__________________。
答案Ag+、H+、Co3+NH3、H2O、CO2.以下微粒含配位键的是________________(填序号)。
①N2H+5②CH4 ③OH-④NH+4⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OH答案①④⑤⑥⑦⑧解析①氢离子提供空轨道,N2H4中氮原子提供孤电子对,所以能形成配位键,N2H+5含有配位键;②甲烷中碳原子满足8电子稳定结构,氢原子满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,CH4不含有配位键;③OH-电子式为,无空轨道,OH-不含有配位键;④氨气分子中氮原子含有孤电子对,氢离子提供空轨道,可以形成配位键,NH+4含有配位键;⑤Fe(CO)3中Fe原子提供空轨道,CO提供孤电子对,可以形成配位键,故正确;⑥SCN-的电子式为,铁离子提供空轨道,硫原子提供孤电子对,Fe(SCN)3含有配位键;⑦H3O+中O提供孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,H3O+含有配位键;⑧Ag+有空轨道,NH3中的氮原子提供孤电子对,可以形成配位键,[Ag(NH3)2]OH 含有配位键。
人教版化学选三 物质结构与性质 同步配套第二章 分子结构与性质2.2.2杂化轨道理论与配合物理论简介
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
一
二
实验操作
实验现象
有关离子方程式
溶液颜色:红色
—
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
一
二
一、杂化轨道与分子的立体构型 1.杂化轨道 (1)杂化是指在形成分子时,由于原子间的相互影响,若干不同类型 能量相近的原子轨道混合起来,重新组合成一组新轨道。 (2)杂化的过程:电子激发→杂化→杂化轨道。 (3)杂化轨道的数目等于参与杂化的原子轨道的总数。 由于参与杂化的原子轨道的种类和数目不同,可以组成不同类型的 杂化轨道。常见的有ns和np轨道形成的杂化轨道。 (4)杂化轨道理论要点: ①原子在成键时,同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂 化轨道; ②参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数; ③杂化改变了原子轨道的形状、方向,杂化使原子的成键能力增强。
重难聚焦
典例透析
一
二
2.配位化合物 金属离子或原子与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合而 形成的化合物称为配位化合物。配位化合物的组成如图:
一般中心离子(或原子)的配位数为2、4、6、8。
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
一
二
3.配合物的形成对性质的影响 (1)溶解性的影响。 如:AgCl [Ag(NH3)2]+,由不溶于水的沉淀,转变为易溶于水的 物质。 如教材实验 2-2: CuSO4(aq) 蓝色沉淀 深蓝色透明溶液 [Cu(NH3)4]SO4· H2O 有关离子方程式: + Cu2++2NH3· H2O Cu(OH)2↓+2NH4 Cu(OH)2+4NH3 [Cu(NH3)4]2++2OH深蓝色晶体
《配合物的价键理论》课件
能量最低原则
总结词
能量最低原则是指在形成配合物时,系 统会自发地向着能量最低的状态演化。
VS
详细描述
能量最低原则是化学中的基本原理之一, 它指出在自然演化过程中,系统会自发地 向着能量最低的状态演化。在配合物的形 成过程中,这个原则同样适用。配合物通 常会形成能量最低的稳定结构,这是因为 能量较低的稳定状态可以使整个系统的能 量降低,使其更加稳定。
美国化学家鲍林提出现代价键理论。
1950年代
量子化学计算方法的出现,为价键理论提供 了更精确的理论框架。
价键理论的重要性
解释配合物的结构和性质
价键理论能够解释配合物的空间构型、稳定 性、磁性等性质,帮助人们更好地理解配合 物的结构和性质之间的关系。
指导新材料的合成与应用
通过价键理论,可以预测和设计具有特定性质和功 能的配合物新材料,为实际应用提供指导。
《配合物的价键理论 》ppt课件
目 录
• 配合物的价键理论简介 • 配合物的价键理论基本原理 • 配合物的价键理论的应用 • 配合物的价键理论的挑战与展望 • 配合物的价键理论案例分析
01
配合物的价键理论简介
定义与概念
配合物的价键理论
价键理论是研究配合物结构的理论之一,主要关注配 体与中心原子之间的相互作用和电子配置。
THANKS
感谢观看
泡利不相容原理
总结词
泡利不相容原理是指在同一个原子或分子中,不可能 存在两个或以上具有相同量子状态的电子。
详细描述
泡利不相容原理是量子力学中的基本原理之一,它指出 在同一个原子或分子中,不可能存在两个或以上具有相 同量子状态的电子。这个原理的原因是基于电子的自旋 和波函数的性质。由于电子是费米子,它们的自旋状态 必须是正或负,因此在一个有限的空间范围内,不可能 存在两个完全相同的电子状态。这个原理在配合物的价 键理论中也非常重要,因为它是保证配合物中电子配置 稳定的一个重要因素。
配合物理论简介 教案
⑶沉淀过滤后,分别向滤液中加AgNO3溶液均无变化,但加热煮沸,B溶液中又有AgCl沉淀生成,其沉淀量为原来B溶液中AgCl的一半。
又已知该化合物中心离子配位数均为6,试按照“[Ag(NH3)2] OH”的书写格式写出A、B的化学式:A ____________,B ______________。
[导入]
实验1:硫酸铜中逐滴加入浓氨水
实验2:氯化铜、硝酸铜中逐滴加入浓氨水
实验分析:
[知识梳理]
1.配合物:由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物简称配合物。
例如:
2.配合物的组成
从溶液中析出配合物时,配离子经常与带有相反电荷的其他离子结合成盐,这类盐称为配盐。配盐的组成可以划分为内界和外界。配离子属于内界,配离子以外的其他离子属于外界。内、外界之间以离子键结合。外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。
(4)配离子的电荷数
3.配合物形成的条件和过程
[典型例题]
[小两种化合物,A:COCl3·5NH3·H2O;B:COCl3·5NH3·H2O,根据下面的实验结果,确定它们的络离子、中心离子和配体。
⑴分别取A和B的固体于试管中微热,A中未见明显现象,B中试管口出现少量水珠。
答案:A:[CO(NH3)5H2O]Cl3;B:[CO(NH3)5Cl] Cl2·H2O,
了解配合物的结构课时1课型新授课教学重点配合物结构教学难点配合物结构与配合物形成的条件和过程实验解释教学方法讲授法探究法归纳法比较法教学过程教学内容课前预习1
配合物理论简介
课题
配合物理论简介
课时
1
课型
教学设计10:2.2.3配合物理论简介
第3课时配合物理论简介教学目的知识与技能1.配位键、配位化合物的概念2.配位键、配位化合物的表示方法过程与方法1.采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学2.培养学生分析、归纳、综合的能力情感态度价值观培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力重点配位键、配位化合物的概念难点配合物理论教学过程教学步骤、内容师生活动[引入]我们在了解了价层电子互斥理论和杂化轨道理论后,我们再来学习一类特殊的化合物,配合物[板书]配合物理论简介[实验2-1]将表中的少量固体溶于足量的水,观察实验现象并填写表格。
[投影]固体CuSO4白色CuCl2·2H2O绿色CuBr2深褐色NaCl白色K2SO4白色KBr白色哪些溶液呈天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色实验说明什么离子呈天蓝色,什么离子没有颜色可知Na+、K+、Cl―、Br―、24SO 等离子无色。
而Cu2+在水溶液中有颜色[讲]上述实验中呈天蓝色的物质是水合铜离子,可表示为[Cu(H2O)2+],叫做四水合铜离子。
在四水合铜离子中,铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤对电子对给予铜离子,铜离子接受水分子的孤对电子形成的,这类“电子对给予—接受键”被称为配位键。
[投影][板书]1.配位键(1)定义:“电子对给予—接受键”被称为配位键。
一方提供孤对电子;一方中存在配位键。
有空轨道,接受孤对电子。
如:[Cu(H2O)2+]、NH4[讲]配位键是一种特殊的共价键,但形成配位键的共用电子对由一方提供而不是由双方共同提供的。
[板书](2)成键粒子:原子(3)成键性质:共用电子对对两原子的电性作用(4)成键条件:形成配位键的一方是能够提供孤对电子的原子,另一方是具有能够接受孤对电子的空轨道原子。
(5)配位键的表示方法:A→B(表明共用电子对由A原子提供而形成配位键)[讲]存在配位键的物质有很多,比如我们常见的NH4+、H3O+、SO42-、P2O5、Fe(SCN)3、血红蛋白等等。
新课标高中化学选修3第二节杂化轨道理论配合物理论
第2课时杂化轨道理论配合物理论学业要求素养对接1.能运用杂化轨道理论解释和预测简单分子的立体构型。
2.知道配位键的特点,认识简单的配位化合物的成键特征,了解配位化合物的存在与应用。
微观探析:运用杂化轨道理论、配合物理论。
模型认知:根据杂化轨道理论确定简单分子的立体构型、根据配合物理论模型解释配合物的某些典型性质。
[知识梳理]一、杂化轨道理论简介1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时,碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂,形成四个能量相等的sp3杂化轨道。
四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子,所以四个C—H键是等同的。
可表示为C原子的杂化轨道2.杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目n s 1 1 1 n p 1 2 3杂化轨道数目 2 3 4 杂化轨道间的夹角180°120°109°28′杂化轨道示意图立体构型直线形平面三角形正四面体形实例BeCl2、CO2、CS2BCl3、BF3、BBr3CF4、SiCl4、SiH4【自主思考】1.用杂化轨道理论分析CH4的杂化类型和呈正四面体形的原因?提示在形成CH4分子时,碳原子的一个2s轨道与三个2p轨道混杂,形成4个能量相等的sp3杂化轨道,分别与四个氢原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子,4个σ键之间作用力相等,键角相等形成正四面体形。
二、配合物理论简介1.配位键(1)概念:共用电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共用的共价键,即“电子对给予-接受键”,是一类特殊的共价键。
(2)实例:在四水合铜离子中,铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给予铜离子,铜离子接受水分子的孤电子对形成的。
(3)表示:配位键可以用A→B来表示,其中A是提供孤电子对的原子,叫做配体;B是接受电子对的原子。
例如:①NH+4中的配位键表示为。
人教版化学选修三配合物理论
配位数:配位原子的个数
常见配位原子:N、O、F、Cl、C、S
③ 常见配合物
Fe3+的检验
Fe3+ + 3SCN— = Fe(SCN)3
黄色
血红色
Fe3+ + nSCN— = [Fe(SCN)n ]3-n (n=1-6) 血红色
银氨溶液的配制
Ag++ NH3·H2O = AgOH↓+ NH4+ 白色沉淀
①定义:共用电子对由一个原子单方向 提供给另一个原子共用所形成| 的共价键称配位键。
② 表示方法 A→B
H+
H-N →H
③ 形成条件
H
一个原子有孤对电子,另一个原子有空轨道。
2、配位化合物
①配合物的形成
CuSO4溶液
继续滴 滴加氨水 加氨水
天蓝色 溶液
蓝色 沉淀
深蓝色 溶液
加乙醇 并静置
深蓝色 晶体
Cu(OH)2
NH3 2+
H2O
2+ H3N Cu NH3
H2O Cu OH2
H3N
H2O
[Cu(NH3) 4 ] SO4•H2O
Cu2++ 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+ 2NH4+
蓝色溶液
蓝色沉淀
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH—
蓝色沉淀
深蓝色溶液
第三课时
• 教学目标 • 1.配位键、配位化合物的概念 • 2.配位键、配位化合物的表示方法 • 3.采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 • 4.培养学生分析、归纳、综合的能力 • 教学重点 • 配位键、配位化合物的概念 • 教学难点 • 配位键、配位化合物的概念
配合物理论简介
(2)配位键的形成条件
一方提供孤电子对
一方提供空轨道 (3)配 位 键 的表示方法 A 电子对给予体 H O H H B 电子对接受体” H2O 2+ H2O Cu OH2 H2O
实验探究[2—1]
向盛有固体样品的试管中,分别加1/3试管 水溶解固体,观察实验现象并填写下表 固体
CuSO4 CuCl2•2H2O NaCl K2SO4
白色
绿色 天蓝色
白色 无色
白色 无色
溶液 颜色 天蓝色
无色离子:SO 2 – ClNa+ 4 什么离子 呈天蓝色: [Cu(H2O)4]2+
K+
2、配合物
金属离子(或原子)与某些分子或 (1) 定义:
离子(称为配体)以配位键结合形 成的化合物称为配位化合物,简称 配合物。如:
Cu(H2O)4 SO4 Cu(H2O)4 Cl2
思考:是不是含有配位键的化合物都是配合物?
·已知的配合物品种超过数百万,它是一个庞 大的家族,下面通过实验再来了解一种配合物。
深蓝色
蓝色
[Cu(NH3)4]SO4 · 2O —— [Cu(H2O)4]SO4 · 2O H H
↓
最简式
CuSO4•5H2O
(2) 配合物的组成
内界 配离子 外界
[Cu(NH3)4] SO4
中心原子 内界(配离子) 配合物 外界 配体 配位数
中心原子 配体 配位数 配位原子
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
配合物的化学键理论
配体场理论
配位场理论是晶体场理论的发展,分别 取其晶体场理论和分子轨道理论的优点 结合而成。对中心离子与配体静电作用 部分用晶体场理论来处理,而共价作用 部分用分子轨道理论来处理。
遵循成键三原则:能量近似、最大重叠 和对称性匹配原则。
在理论上比晶体场理论等方法更为严谨, 所得的结果常用来补充晶体场理论的不 足。
一.判断配合物的空间构型 二.判断配合物的成键类型 三.判断配合物的磁性 四.价键理论的特殊应用
(一) 判断配合物的空间构型
杂化类型决定配离子的空间构型;杂化轨道数 等于中心原子的配位数。
价键理论顺利地解释了配合物的分子构型:
配位数
2
3
4
杂化轨道
sp
sp2
sp3
4 dsp2
分子构型 直线 三角形 正四面体 正方形
配位数
5
杂化轨道 sp3d d2sp2,
分子构型 三角双锥
5 d4s 四方锥
6 sp3d2, d2 正八面体
➢ 2配位的配合物 [Ag(NH3)2]+
Ag+(d10)的电子结构:
4d
5s
5p
[Ag(NH3)2]+的结构 4d :
sp杂化 5p
H3N NH3
结果: [Ag(NH3)2]+形成前后, 中心原子的d电子
单击此处添加标题
第4讲 配合物的化学键理论
单击此处添加标题
配合物的化学键理论,主要研究中心原子和 配体之间结合力的本性;
并用来说明配合物的物理和化学性质:如配 位数、几何构型、磁学性质、光学性质、热 力学稳定性、动力学反应性等。
单击此处添加标题
静电理论 体场理论
分子轨道理论
配合物理论简介
2. 配位体和配位原子
有孤对电子
[Cu(NH3)4]SO4中,NH3是配位体,N为配位原子. 是配位体, 为配位原子 为配位原子. a. 单齿配位体 一个配位体中只有一个配位原子 单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子 一个配位体中只有一个配位原子) 含氮配位体 NH3 , NCS - ;含硫配位体 SCN- ; 含硫配位体 含卤素配位体 F- , Cl- , Br- , I- ; 含碳配位体 CN- , CO 含氧配位体 H2O, OH- ,羧酸,醇,醚等 羧酸, b. 多齿配位体 有两个或两个以上的配位原子 多齿配位体(有两个或两个以上的配位原子 有两个或两个以上的配位原子) 简写为en, 乙二胺 NH2一CH2一CH2一NH2 简写为 , 乙二胺四乙酸根( 乙二胺四乙酸根(EDTA)等. )
形成配合物时性质的改变 1,颜色的改变 , Fe3+ + nSCN- == [Fe(SCN)n](n-3)2,溶解度的改变: ,溶解度的改变: AgCl + HCl =[AgCl2]- + H+ AgCl + 2NH3 == [Ag(NH3)2]+ + ClAu + HNO3 + 4HCl == H[AuCl4] + NO + 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O
例题一: 例题一:下列分子或离子中都存在着配位键的是 ( B ) A.NH3,H2O B.NH4 + ,H3O+ . . C.N2,HClO . D. [Cu(NH3) 4]2+ ,PCI3 .
例题二: 例题二:下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( B ) A.CO2与SO2 . C.BeCl2与BF3 . B.CH4与NH3 . D.C2H2与C2H4 .
配合物理论简介公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
思考与 交流2
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+与H2O是如何结合呢?
H2O 提供孤电子对
H+
提供空轨道接
受孤对电子
H2O Cu2+
HOH H 配位键
H2O
2+
H2O Cu OH2
H2O
第7页
2、配合物
(1) 定义 通常把接受孤电子正确金属离子(或原子)与
某些提供孤电子正确分子或离子以配位键结合 形成化合物称为配位化合物,简称配合物
•
••
O
••
X
•
H
H
第4页
1、配位键
(1)定义提供孤电子对原子与接受孤电子 正确原子之间形成共价键,
注意:配位键与共价键性质完全相同
(2)配位键形成条件 一方提供孤电子对(配位体) 一方提供空轨道
常见配位体
H2O NH3 X- CO CN SCN-
第5页
(3)配位键表示办法 AB
电子对予以体 —电子对接受体” HOH H
(2) 配合物构成
(配离子)
Cu(H2O)4 SO4
中 配配 心 体位
读作:硫酸四水合铜离 数
子
第8页
(3)配合物命名 ①配离子(从左向右,配位数→配体→合→ 中心原子或中心离子) ②配合物→类似于酸、碱、盐
练习:
K3[Fe(CN)6] 六氰合铁酸钾
[Ag(NH3)2]OH 氢氧化二氨合银 K[Pt(NH3)Cl3] 三氯一氨合铂酸钾
第14页
小结
1、配位键 定义
“电子对予以—接受键”
配位键形成条件
一方提供孤电子对 一方提供空轨道
2、配合物
学案9:2.2.3配合物理论简介
第3课时配合物理论简介【学习目标】1、认识配位键,知道简单配合物的基本组成和形成条件。
2、记住常见配位化合物,了解配合物的结构与性质之间的关系;认识配合物在生产生活和科学研究方面的重要应用。
【回顾旧知】1.孤电子对:分子或离子中,的电子对。
2.共价键:。
【新知预习】共价键里还有一类特殊的叫配位键,与一般共价键的形成过程不同。
配合物理论简介一、配位键:一种特殊的共价键(1)概念:成键的两个原子一方提供,一方提供而形成的共价键。
以NH4+的形成为例说明配位键的形成:NH3分子的电子式中,N原子上有一对孤电子对,而H+的核外没有电子,1s是空轨道。
因此当NH3分子与H+靠近时,NH3分子中N 原子上的进入H+的,与H+共用。
H+与N原子间的共用电子由N原子单方面提供,不同于一般的共价键,是一种特殊的共价键,叫配位键。
(2)形成条件:其中一个原子提供。
另一原子提供空轨道。
可用电子式表示NH4+的形成过程:为了区别普通共价键与配位键,可用“→”表示配位键,箭头指向接受电子(提供空轨道)的原子,因此的结构式可表示为:从形成过程看,尽管一个N-H键与其它的三个不同,但形成NH4+后,这四个共价键的、、三个参数是完全相同的,表现的化学性质也完全相同,所以NH4+空间结构为,与CH4、CCl4相似。
〖课堂练习〗气态氯化铝(Al2Cl6)中具有配位键,分解原子间的共价键关系如图所示,将图中的配位键标上箭头。
二、配合物理论简介离子(或原子)与某些分子或离子以结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物,又叫络合物。
目前已知配合物的品种超过数百万,是一个庞大的化合物家族。
(1)有关配合物(配位化合物)的几个概念如:名称:硫酸四氨合铜(Ⅱ)理解要点:①配合物中的配体,提供孤电子对,可为中性分子或阴离子。
中心原子提供空轨道,可为阳离子也可为中性原子。
如Cu(H2O)42+(四水合铜离子)、Fe(H2O)62+(六水合亚铁离子)、Fe(H2O)63+(六水合铁离子)、Ni(CO)4(四羰基镍)、Fe(CO)5(五羰基铁)等。
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实验2-2 向硫酸铜水溶 液中加入氨水 继续加入氨水
加入乙醇
现
象
蓝色沉淀
深蓝色透明溶液 深蓝色晶体
产生现象的原因:
Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
深蓝色的晶体: [Cu(NH3)4] SO4·H2O
[Cu(H2O)4]2+
高中化学选修3
2020年6月20日
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180 °
z
y
y
y
x
x
x
x
sp 杂化:1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,
形成2个sp杂化轨道。 每个sp杂化轨道的形状为一头大,一头小,
两个轨道间的夹角为180°,呈直线型
z y
sp2杂化轨道的形成过程
120
z
z
°z
z
y
y
y
y
x
x
x
E、NH4Cl
F、 CuSO4·5H2O
2据 向、下 下有面 列两的配种实合配验物合结的物果 水都, 溶为确 液:定 中C它 加oC们 入l3的A·5gN组NHO成3·3。H溶2液O ,试不根 ⑴能A生和成B的Ag水Cl溶沉液淀呈的微是酸(性,向B 其中)加入强碱并 ⑵ ACA、 、加向g[[热CACCl和至oo沉((NNB沸淀HH的,;33溶))有46C]液NCl2中Hl]3C3,放l 加出入,DB过同、、量时[[CCA有oog((NCNNHoHO2333O))后335沉CC均ll淀3]]有Cl2 ⑶沉淀分别过滤后,将滤液加热至沸,B溶液又
[Cu(NH3)4]2+
实验2-3: 在盛有氯化铁溶液(或任何含有的Fe3+溶液) 的试管中滴加硫氰化钾(KSCN)溶液
现象:生成血红色溶液
Fe3+ + nSCN- == [Fe(SCN)n]3—n
作用:检验或鉴定Fe3+,用于电影特技和魔术表演 如在上述血红色溶液中加入NaF溶液有什么现象? 现象:血红色溶液变为无色。
[Fe(SCN)]2+ + 6F— == [FeF6]3— + SCN—
配位键的强度有大有小。当遇上配合能力更强的配体时, 由一种配离子可能会转变成另一种更稳定的配离子。
3、配合物的性质
①在晶体、气态或溶液中配离子的存在状态不变化,配 位化合物内界和外界为离子键完全电离;
②配合物也有异构现象。如Pt(NH3)2Cl2分子有二种 结构;
配位原子是必须含有孤对电子的原子,配位原子常是
VA、VIA、VIIA主族元素的原子。
常见的配体: H2O NH3 X- CO CN SCN-
⑶配合物的命名:
K3[Fe(CN)6] [Ag(NH3)2]OH K[Pt(NH3)Cl3]
六氰合铁酸钾 氢氧化二氨合银 三氯一氨合铂酸钾
[Cu(NH3)4] SO4 硫酸四氨合铜
⑵配合物的组成: 内界 (配离子)
[Co(NH3)4Cl2]Cl
外界
中心 离子
配 配位数 一般为:
体
2、4、6、8
中心离子:也称配位体的形成体,一般是带正电荷的
阳离子,主要是过渡金属的阳离子,但也有中性原子。
如:Ni(CO)5、Fe(CO)5中的Ni和Fe都是中性原子。 配体:中直接同中心离子配合的原子叫做配位原子,
⑶配合物与生物固氮 固氮酶
王水溶金 H[AuCl4] 照相技术的定影 ⑷在生产生活中的应用 电解氧化铝的助熔剂 (Na3[AlF6]) 热水瓶胆镀银
5、科学视 野:
叶绿素
血红素
当堂反馈
1、下列不属于配合物的是( C E )
A、[Cu(H2O)4]SO4·H2O C、Na2CO3·10H2O
B、[Ag(NH3)2]OH D、Na[Al(OH)4]
每个sp3杂化轨道的形状也为一头大,一头小,
每两个轨道间的夹角为109.5°, 空间构型为正四面体型
配合物理论简介
思考:为什么CuSO4 •5H2O晶体是蓝色而无水 CuSO4 是白色? 实验探究[2—1]
向盛有固体样品的试管中,分别加1/3试管水溶
解固体,观察实验现象并填写下表
固体
CuSO4 CuCl2•2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr
⑶配位键的表示方法
AB
思考:在NH3·BF3中,何种元素的原子提供孤对电子, 何种元素的原子接受孤对电子? 写出NH3·BF3的结构式
HF
HN B F
HFBiblioteka 2、配位化合物⑴定义:通常把接受孤电子对的金属离子(或原子)与 某些提供孤电子对的分子或离子以配位键结合 形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。
③配合物具有一定的稳定性,配合物中配位键越强, 配合物越稳定。配位原子的电负性越大或配位体的 碱性越强,配合物越不稳定;
④配离子在改变条件时可能被破坏。(加强热、形成 溶解度很小的沉淀、加入氧化剂和还原剂、加入酸 或碱);
4、配合物的应用
叶绿素 血红蛋白 ⑴在生命体中的应用 酶 含锌的配合物
含锌酶有80多种 维生素B12 钴配合物 ⑵在医药中的应用 抗癌药物
有AgCl沉淀生成,沉淀量为原来的一半。
A:[Co(NH3)5H2O]Cl3 , B:[Co(NH3)5Cl]Cl2·H2O
3、人体内血红蛋白是Fe2+卟林配合物, Fe2+与 O2结合形成配合物,而CO与血红蛋白中的Fe2+ 也能生成配合物,根据生活常识,⑴比较说明 其配合物的稳定性。⑵若发生CO使人中毒事 故,首先该如何处理?⑶还有哪种氧化物也可 与血红蛋白中的Fe2+结合?
••
X
•
H
H
Cu2+与H2O是如何结合的呢?
H2O H+
提供孤电子对
提供空轨道接受孤 对电子
H2O Cu2+
1. 配位键
⑴概念:成键的两个原子一方提供孤对电子, 一方提供空轨道而形成的共价键。
⑵形成条件:一方提供孤对电子,一方提供空轨道。
注意: ①配位键是一种特殊的共价键 ②配位键同样具有饱和性和方向性 ③H3O+、NH4+中含有配位键
白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色
溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
无色离子: Na+ Cl- K + SO42 – Br - K +
什么离子
呈天蓝色: [Cu(H2O)4]2+
思考:Cu2+与H2O是如何结合的呢?
•
••
O
• +2H X
••
H
X
•
••
O
••
X
•
H
H+
H
X
•
••
O
x
sp2杂化:1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,
形成3个sp2 杂化轨道。 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大,一头小,
每两个轨道间的夹角为120°,呈平面三角形
sp3杂化轨道的形成过程
z y
z y
109°z28 ′
y
z y
x
x
x
x
sp3杂化:1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,
形成4个sp3 杂化轨道。