无机化学——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。
无机化学课件-配位化合物
乙二酸根(草酸根):
O
O 2-
CC
OO
六齿配体:乙二胺四乙酸根 EDTA(Y4-)
OOC– H2C
CH2 – COO 4-
N–CH2 –CH2 –N
OOC– H2C
CH2 – COO
3.配位数:
指在配合物中直接与中心原子配合的配位 原子的数目
表示：n 特点：一般是2，4，6，8 （偶数）
单齿配体: [ Cu(NH3)4]2+
{ 3.特殊配合物
簇状配合物
π－酸配体配合物
桥基配合物：
H O （H2O）4 Fe Fe（OH2）4 O H
簇状配合物 ：
CO CO CO CO
Fe Fe
CO
CO CO
CO
CO
四、配合物的几何异构现象
几何异构体：组成相同、空间排列方式不同的物质 平面四方形空间构型的[Pt(NH3)2Cl2]，就有两
种不同的排列方式：
Cl
NH3
Pt
Cl
NH3
顺式
μ≠0 棕黄色
有抗癌活性
Cl
NH3
Pt
NH3
Cl
Байду номын сангаас
反式
μ=0 亮黄色 无抗癌活性
第二节 配合物的化学键理论
一、价键理论
（一）基本要点：
1.配合物的中心原子与配体之间是以配位键结合的： M ← L。
2.在形成配离子时，中心原子所提供的空轨道必须首 先进行杂化，形成数目相同的新杂化轨道，M以杂化 空轨道接受L提供的电子而形成σ配键。配离子的空间 构型、配位数、稳定性，主要取决于形成配位键时， M所用的杂化轨道的类型。 3.M的原子轨道杂化时，由于参加杂化的轨道能级不 同，形成的配离子可分为内轨型、外轨型。
无机化学7配位化合物
第七章 配位化合物
二、配位化合物的组成 1．配合物的内界和外界 配合物根据其化学键特点和在水溶液中的离解方式不同 而分成两大部分：内界和外界。内界是配位键结合的配离子 部分，通常用方括号括起。外界是与配离子以离子键结合的 带相反电荷的离子，写在方括号外面。配位分子是只有内界 没有外界的反离子，内界配离子部分是由中心离子和配位体 组成。
第七章 配位化合物
2．中心离子（或中心原子） 中心离子是在配位个体中提供空轨道的金属离子或原子， 是配合物的核心部分，是孤对电子的接受体，如［Cu(NH3)4］ 2+中的Cu2+就是中心离子。常见的中心离子多是过渡元素金属 离子如Fe2+、Cu2+、Zn2+等，这些离子的半径小，电荷多，吸 引孤对电子能力强。少数金属原子和少数高氧化态的非金属 元素也可作配合物的形成体，如Fe(CO)5]、Ni(CO)4中的Fe、 Ni及[SiF6]2-、[BF4]-中的Si（Ⅳ）、B（Ⅲ）等。
第七章 配位化合物
4．配位数 配合物中直接与中心离子配位键结合的配位原子的总数 称为该中心离子的配位数，即中心离子与配体形成配位键的 数目。中心离子的配位数取决于配离子所含配体的种类和数 目。 单齿配体形成配位键的数目等于配体的个数，多齿配体 形成配位键的数目等于配体数乘以配体中所含配位原子的数 目。如［Co(en)2(NH3)2］3+ 中的Co3+ 的配位数是6而不是4， 因为每个乙二胺配体含有两个N配位原子。通常中心离子的 配位数是2、4、6。有些中心离子在特定条件下具有一定的 特征配位数。
第七章 配位化合物
根据配位体中所含有配位原子的数目和与中心离子配位情况，配位体 还可分为以下几种。 单啮配位体：在一个配位体中，能与金属离子配位的点称为配位点， 只有一个配位点的配位体叫单啮配位体，如NH3，H2O，配位后阻碍了正 负离子间的吸引而使溶解度增大。 非螯合多啮配位体：配位体有多个配位点，但由于空间位阻使同一配 位体的几个配位点不能直接与同一个金属离子配位，例如PO43-，一般情况 下，每个配位体要和一个以上金属离子配位，而每个金属离子为了满足配 位要求又要与若干个这样的配位体配位，这样形成的多核配位化合物，往 往是不溶性的沉淀，所以非螯合多啮配位体在化学中常作沉淀剂。 螯合配位体：一个配位体中的几个配位点能直接相同一个金属离子配 位，称为螯合配位体，如EDTA。不带电的单核螯合分子一般在水中的溶 解度很小，但能溶于有机溶剂中，这种配位体在水溶液中是一种沉淀剂， 在有机溶液中能起萃取络合剂的作用，如乙酰丙酮。带电的单核螯合离子 一般很难从水溶液中沉淀出来，这种配位体可作掩蔽剂，如酒石酸盐、 EDTA。
无机化学第五章
受配位体孤对电子能力的原子或离子。
可以是金属离子，也可以是电中性的金属原子),周期表中
几乎所有的金属（特别是过渡金属离子）都可作为中心离子，少数 非金属高氧化态离子也可作为中心离子，如[Ni(CO)4]及[Cr(CO)6] 中的Ni，Cr均为中性原子。又如[SiF6]2–中的Si(Ⅳ) 。
6
--
--
作为配位体的物质可以是简单离子，如Cl– ； 也可以是复杂 的离子或分子，如CN– 、 SCN-、NH3 。可以是有机分子如 乙二胺、乙二胺四乙酸根离子。 配位体中直接与中心离子（或原子）成键的原子为配位原子。
常见的配位原子：N、O、S、C、卤素原子
配位原子的特点是：电负性大、有孤对电子的非金属原子。
1） 单齿配体 一个配体中只能提供一个配位原子与中心离子成键的叫单 8 齿配体。
常见单齿配体 中性分子 H2O NH3 CO CH3NH2 配体 水 氨 羰基 甲胺 O N C N 配位原子 阴离子 F- Cl- Br- I- OH- CN- NO2配体 氟 氯 溴 碘 羟基 氰 硝基 O C N 配位原子 F Cl Br I SCNNCS阴离子 ONO配体 亚硝酸根 硫氰酸根 异硫氰酸根 O S N 配位原子
顺反异构体
NO2 NO2 O2N O2N
面式
经式
光活异构体 ，镜面 对称 （弯线表示en)
26
键合异构体：连接的原子不同
O N H3N H3N Co NH3 NH3 NH3
O N O H3N Co H3N NH3 NH3 NH3
O
硝基配合物(黄色）
亚硝酸Байду номын сангаас配合物（红色）
27
二、 配合物的化学式和命名
[Cu(NH3)4]SO4溶液 Cu(OH)2沉淀 CuSO4溶液
无机化学-第六章 配位化合物
正四面体构型
同样是四配位，但对配合物[Ni(CN)4]2–就成了另一回事 3d 4s 4p
中心离子Ni2+的结构
3d [Ni(CN)4]2–的结构 CN CN dsp2杂化
平面正方形构型
CN CN
例
[FeF6]3–的结构?
sp3d2杂化
八面体构型
[Fe(CN)6]3-的结构?
d2sp3杂化
八面体构型
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 3d
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ＿ 3d
＿
＿
＿ ＿ ＿ 4s 4p
＿ ＿ ＿ 4s 4p dsp2杂化，四方形
同一中心原子的内轨型配合物比外轨型配合物稳定
(3)内外轨型取决于 ♦ 配体的强弱
配体 (主要因素) 中心离子(次要因素)
(1)电负性小的配位原子易给出孤对电子，如：CN-， CO， NO2-(配位原子：C，N) 。对中心离子（n-1）d轨道影响较 大，内轨型，配体的配位能力强； (2) 电负性大的配位原子（如卤素X-和氧O），不易给出孤 对电子，对中心离子影响不大。外轨型，配体的配位能
力弱 。
配体的强弱——光谱化学系列： I- <Br-<S2-<SCN-≈Cl-<NO3-<F-<OH-<C2O42-<H2O<NCS<NH3<en≈SO32-<o- phen<NO2-<CO(羰基),CNH2O以前：弱场； H2O ~ NH3：中间场；NH3以后：强场
♦ 中心离子的价层电子数
(1) d10型，无空(n-1)d轨道， 易形成外轨型 (2) d4 ~d8型， 需根据配体强弱判断内外轨型 (3) d0~d3型，有空的(n-1)d轨道，形成内轨型
大学无机化学配位化合物PPT课件
通常是电负性较大的原子,如C、N、O、X和S。
③ 单齿配体：配体中只含一个配位原子。
如：X--、S2--、H2O、NH3、CO、CN--等。
④ 多齿配体：配体中含两个或更多的配位原子。如
C2O42-、氨基乙酸根、乙二胺、乙二胺四乙酸根(edta)。
N**H2－CH2－COO-*, N*H2－CH2－CH2－NH2 (en)
第11页/共38页
二、配键和配位化合物分类
1. 外轨型配合物
中心原子是用最外层的ns、np或ns、np、nd组成
的杂化空轨道接受电子，与配体形成配位键.
例：[FeF6]3--中Fe3+：3d5
↑↑↑↑↑ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿＿ ＿
3d
4s 4p
4d
sp3d2杂化，八面体构型
第12页/共38页
d2sp3
6
Fe (CN)63-,Co(NH3)6
第18页9.3.1 配合物的稳定常数 9.3.2 影响配合物稳定性的因素
(自学) 9.3.3 配位平衡的移动
第19页/共38页
9.3.1 配合物的稳定常数
一、配合物的稳定常数 (K稳)
Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+ K稳
3d
d2 sp3 杂化轨道
内轨型配合物，低自旋 µ = 0 第16页/共38页
CoF63– ， Co3+: 3d6
4d 4p 4s 3d
sp3d2杂化 3d
sp3d2 杂化轨道
外轨型配合物，高自旋 µB.M. 正八面体构型
第17页/共38页
三、 杂化轨道形式与配合物的空间构型
无机化学第8章 配位化合物
HBNU-Liujy
2. 四面体场（Td, Tetrahedron Field）中d轨道的分裂
Z
Z
Y
dz2
Z
X Y
Z
X
dX2-Y2
Z
X
X
X
Y
dXY
Y
dXZ
Y
dYZ
18
第08章 配位化合物
HBNU-Liujy
Td
Splitting分裂能Δt ＝Et2-Ee
d
d
自由离子 free ion
球形场 sphere
Py
Px
Px
S
S
Py
pz
Py
Py
Px
Px
Pz
pz
Py
Py dx2-y2
pz
dz2
杂化轨 直 道的空 线 间构型 形
平面 正四 平面 三角 三角形 面体 正方形 双锥
形
四方 锥形
正八 面体 形
正八 面体 形
10
第08章 配位化合物
HBNU-Liujy
3. Inner-Orbital and Outer-Orbital Complex
16
第08章 配位化合物
HBNU-Liujy
Oh
Splitting分裂能Δo ＝Eeg-Et2g
d
d
自由离子 free ion
球形场 sphere
eg(dz2，dx2-y2)
Δo＝10Dq
160Δo 140Δo
t2g(dxy，dxz，dyz)
四面体场 tetrahedron
17
第08章 配位化合物
22
第08章 配位化合物
HBNU-Liujy
《无机化学》第8章.配位化合物PPT课件
配位化合物的发展趋势与展望
新材料与新能源
随着人类对新材料和新能源需求的不断增加，配位化合物有望在太 阳能电池、燃料电池等领域发挥重要作用。
生物医药领域
配位化合物在药物设计和治疗方面的应用前景广阔，有望为人类疾 病的治疗提供新的解决方案。
环境科学领域
配位化合物在处理环境污染和保护生态环境方面具有潜在的应用价值， 未来有望为环境保护做出贡献。
螯合物
由两个或更多的配位体与同一 中心原子结合而成的配合物，
形成环状结构，如： Fe(SCN)3。
命名
一般命名法
根据配位体和中心原子的名称，加上 “合”字和数字表示配位数的顺序来 命名，如：Co(NH3)5Cl。
系统命名法
采用系统命名法，将配位体名称按照 一定的顺序列出，加上“合”字和数 字表示配位数的顺序，最后加上中心 原子名称，如： (NH4)2[Co(CO3)2(NH3)4]·2H2O。
配位化合物的种类繁多，其组成和结 构取决于中心原子或离子和配位体的 性质。
配位化合物的形成条件
01
存在可用的空轨道 和孤对电子
中心原子或离子必须有可用的空 轨道，而配位体则需提供孤对电 子来形成配位键。
02
能量匹配
中心原子或离子和配位体的能量 状态需要匹配，以便形成稳定的 配位化合物。
03
空间和电子构型适 应性
中心原子或离子和配位体的空间 和电子构型需相互适应，以形成 合适的几何构型和电子排布。
02
配位化合物的组成与结构
组成
配位体
提供孤电子对与中心原子形成配位键的分子或离子。常见的配位 体有：氨、羧酸、酰胺、酸酐、醛、酮、醇、醚等。
中心原子
接受配位体提供的孤电子对形成配位键的原子。常见的中心原子有： 过渡金属元素的离子。
无机化学 配位化合物
配合物命名实例
二氯· 二氨合铂(Ⅱ)
1. [Pt(NH3)2Cl2] 2. [Cr(H2O)2(Py)2Cl2]Cl 氯化二氯· 二水· 二吡啶合铬(Ⅲ)
3. [Co(NH3)3(H2O)Cl2]OH
氢氧化二氯· 三氨· 水合钴(Ⅲ) 4. K3[Co(ONO)3Cl3] 三氯· 三(亚硝酸根)合钴(Ⅲ)酸钾 5. [Co(NO2)(NH3)5]Cl2 氯化硝基· 五氨合钴(Ⅲ) 6. [Fe(CO)5]
一 些 常见 配 体 单齿配体
:F– :Cl– :Br– :I– H2O: :NH3 :CN– :OH– :NO 氟， 氯， 溴， 碘， 水， 氨， 氰， 羟， 亚硝酰 :CO :ONO– :NO2– :SCN– :NCS– 羰基，亚硝酸根，硝基，硫氰酸根，异硫氰酸根
双齿配体
乙二胺(en) 氨基乙酸根 草酸根 H2N – CH2 – CH2 – NH2 H2N – CH2 – COO– – OOC – COO–
例如[Ag(NH3)2]+ 配离子
）采取sp杂化形成两 个 新 的 能 量 相 同 的 空 的 sp 杂 化 轨 道 ， 两 个 NH3 中的 N 上的孤对电子，进入 Ag+ 的空的 sp 杂化轨道中，形成[Ag(NH3)2]+ 配离子。
4d 5s 5p
+ 10 0 0 47Ag （[Kr]4d 5s 5p
课 堂 练 习 [Co(NO2)(NH3)5]Cl2 氯化硝基· 五氨合钴(Ⅲ) [Co(en)3]Cl3 三氯化三（乙二胺）合钴(Ⅲ) [Cu(NH3)4](OH)2 氢氧化四氨合铜(Ⅱ) [Pt (Py)]4[Pt Cl4] 四氯合铂(Ⅱ)酸四吡啶合铂(Ⅱ) [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O 水合二氯化一氯· 五水· 合铬(Ⅲ)
《无机化学》第8章
钴(Ⅲ)
Co3+ NH3 N 6
+2
溴化二（乙二胺）
④[Cu(en)2]Br2 合铜（Ⅱ） Cu2+ en N 4 +2
二、2、
① 六氯合铂（Ⅳ）酸 ② 硫酸四氨合铜（Ⅱ） ③ 四硫氰·二氨合钴（Ⅲ）酸铵 ④ 五羰基合铁 ⑤ 二氢氧化四氨合铜（Ⅱ） ⑥ 一氯化二氯·一水·三氨合钴（Ⅲ）
习题：
一、选择题。
（2）形成体:(中心离子或中心原子)
接受孤对电子的阳离子或原子 ①特点：具有接受孤对电子的空轨道 ②常见中心原子：过渡元素(特别是ⅧB族)
或具有高氧化态的P区非金属元素
③举例：
形成体 （中心离子或中心原子）
[Cu(NH3)4]2+ [Fe(CN)6]3[PtCl2(NH3)I2] [Fe(CO)5] [SiF6]2-
Cu2+ Fe3+ Pt4+ Fe原子 Si4+
（3）配位体和配位原子：
①配位体：（配体） 在配合物中，与中心离子（或原子）
相结合的分子或离子，称为配位体，简 称配体。 例如：
[Cu(NH3)4]SO4 配体： NH3
②配位原子： 在配体中，与中心离子（或原子）
相结合的原子，称为配位原子。
❀常见配位原子：X、O、S、N、C
一、指出下列配合物的配位原子和配位数：
配合物
[PtCl2(NH3)2]2+ [Fe(en)3] 3+ [Ag(NH3) 2] [Pt (NH3)6] 4+ [Cr Cl2 (en)2] 2+
配位原子 Cl、N
N N N Cl、N
配1、配合物的内界和外界以_离__子__键相结合。 2、配合物的配体和中心离子（或原子）以
无机化学第7章 配位化合物
（没有不成对电子）
d2sp3杂化
7.2.3 价键理论的应用
(1) 中心原子(或离子)接受电子的二种方式： a. 中心原子用外层轨道接纳配体电子 例如：[FeF6]4–，3d 6，
2. 软硬酸碱结合原则 软亲软，硬亲硬；软和硬，不稳定。 软硬酸碱理论在解释某些配合物的稳定性和元素在 自然界的存在状态等方面很成功。
1. 配位化合物定义 由中心原子（或离子）和几个配体分子（或离子） 以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，通常称为配位
单元，含有配位单元的化合物称为配位化合物。
配位阳离子： [Co ( NH3 )6 ]3＋ 和 [Cu ( NH3 )4 ]2＋ 配位阴离子： [Cr(CN)6]3－ 和 [Co(SCN)4]2－ 中性配合物分子：Ni(CO)4 和Cu(NH2CH2COO)2
Co(NH3)63+: Co3+: 3d6
内轨型配合物，µ = 0 ，正八面体构型
4d 4s 4p
3d
4d 调整 3d 4s 4p
d 2 sp 杂 化 3d
NH3 NH3 NH3 NH 3 NH3 NH3
3
d 2 sp3杂 化 轨 道
CoF63– : Co3+: 3d6
外轨型配合物，µ = 4.90B.M.，正八面体构型
没有磁场
样 品 磁 铁 磁 铁
Question
根据实验测得的有效磁矩，判断下 列各种离子分别有多少个未成对电子？ 哪个是外轨？哪个是内轨？
2 ① Fe(en) 2 5.5 B.M. ② Mn(SCN) 4 6 6.1 B.M. 2 4.3 B.M. ③ Mn(SCN) 4 1.8 B.M. ④ Co(SCN) 6 4 2 ⑤ Pt(CN) 4 0 B.M.
无机化学下册：第十九章 配位化合物
特殊的稳定性
螯合物 Kf 一般配合物 Kf [Cu(en)2]2+ 1.0×1020 [Cu(NH3)4]2+ 2.09×1013 [Zn(en)2]2+ 6.8×1010 [Zn(NH3)4]2+ 2.88×109
[Co(en)2]2+ 6.6×1013 [Co(NH3)4]2+ 1.29×105 [Ni(en)2]2+ 2.1×1018 [Ni(NH3)4]2+ 5.50×108
几何构型 由于中心（原子或离子）的杂化轨道具有一定的伸展方 向性，使形成的配合物具有一定的几何构型。
形成配离子的轨道示意图 3d Fe3+ ↑ ↑ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 4s 4p
螯合物比非螯形配合物稳定
多核配合物
两个或两个以上中心原子结合所形成的配合物。
5+
OH
(H3N)5Cr Cr(NH3)5
O C C O
O
2-
O
羰合物(羰基化合物)
以CO为配体的配合物
M←C间的σ键—C原子提供孤对电子，中心金属原子提 供空杂化轨道
M→C的反馈π键—CO分子提供空的π*(2p)反键轨道，金 属原子提供d轨道上的孤电子对。
(sp－sp反键)
(二重简并)
(sp(C))
(二重简并)
(sp－sp成键)
(sp(O))
原子簇状化合物(簇合物)
具有金属-金属(M-M键)直接结合而形成的化合物。
同多酸、杂多酸型配合物
同多酸型配合物－有多核配离子形成的同多酸及 其盐。 K2Cr2O7，其中Cr2O72-为多核离子
杂多酸型配合物——由不同酸根组成的配合物
无机化学 配位化合物PPT课件
1893年苏黎世大学维尔纳 (Werner A)教授对这类化 合物本性提出了天才见解, 被后人称为维尔纳配位学 说，成为配位化学的奠基 人。维尔纳因此而获得 1913年诺贝尔化学奖。
维尔纳 (Werner, A, 1866-1919)
配位化学的奠基人—维尔纳
配位化学是当今化学学科的前沿领域之一， 配合物在医疗、药物、分离分析、染料、化学合 成等诸多方面具有极为广泛的应用。
② 配离子的解离如同弱电解质：
[Cu(NH3)4]2+
Hale Waihona Puke Cu2++4NH3
浓度非常低
+
+ [Cu(NH3)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+
Cu2+ 4NH3
4NH3
配离子解离出中心原子和配体，同
时，二者C重u(新O结H合)2成配离子Cu，S是动态平
衡的过程，这种平衡就叫做配位平衡。
一、稳定常数
内界
外界
离子键
➢ 配合物的解离如同强电解质：
[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42-
[ Cu (NH3)4 ]2+
中心原子 配体 配位键
➢ 配离子的解离如同弱电解质：
[Cu(NH3)4]2+
Cu2+ + 4 NH3
配合物的解离：
① 配合物的解离如同强电解质：
[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2++SO42-
Fe4[Fe(CN)6]3 [Cu(NH3)4]SO4
K2[Ag(CN)2]
[Ag(NH3)2]OH
无机化学 配位化合物
Logo
杂化类型 配位数 配合物类型 sp sp3 dsp2 sp3d2 d2sp3
实例
[Cu(CN)2][Zn(NH3)4]2+ [Ni(CN)4]2[Fe(H2O)6]3+ [Fe(CN)6]3南京医科大学药学院 许贯虹
磁矩： µ 磁矩： ＝ n(n + 2)µB （n为配合物中单电子数） 为配合物中单电子数 为配合物中单电子数）
玻尔磁子 µB = 9.27 ×10-24 A·m2 n µ/µB
单电子个数与磁矩的理论值 0 1 2 3 4 0.00 1.73 2.83 3.87 4.90
17 南京医科大学药学院 许贯虹
Logo
三、配合物的异构现象
具有相同化学组成的化合物，却具有不同结构的现象称为 异构，这些化合物互称为异构体。 结构异构 （1）键合异构（2）水合异构（3）配合异构（4）配体异构 立体异构 （1）几何异构（2）旋光异构
18
南京医科大学药学院
31
5 5.92
许贯虹
南京医科大学药学院
Logo
解题思路
1. 计算自由金属离子的 电子数目 计算自由金属离子的3d电子数目
（第四周期过渡元素）Z（原子序数）－18－中心原子电荷数 （原子序数） －
2. 依据核外电子排布规则将电子填在 轨道，确定自由 依据核外电子排布规则将电子填在3d轨道 轨道， 金属离子的单电子数目n1 金属离子的单电子数目 3. 根据配合物磁矩算出配合物中心原子的单电子数目 2 根据配合物磁矩算出配合物中心原子的单电子数目n n 2≈ µ － 1 4. 比较 1 、n2，若相等，则3d电子未重排，为外轨型， 比较n 若相等， 电子未重排， 轨型， 电子未重排 则为内轨型。对于d 型原子，必为外轨型。 若n1 >n2，则为内轨型。对于 10型原子，必为外轨型。
无机化学(人卫版)第八章__配位化合物
配合物的命名：配位盐类
盐的名称
硫酸钾
配合物
K4[Fe(CN)6] [Cu(NH3)4]SO4
配合物的名称
六氰合铁(II)酸钾 硫酸四氨合铜(II)
配离子的名称
六氰合铁(II)配离子 四氨合铜(II)配离子
(K2SO4)
硫代硫酸钠
K4[FeCl2(C2O4) (en)]
二氯· 草酸根· 乙二 胺合铁(III)酸钾
特点：必须含有孤对电子。
常见配位原子：一般为周期表中电负性较大 的非金属原子。
F–，Cl– ，Br–，I– OH–，OH2， NO2–(硝基)，NCS–，NH3，NO–(亚硝酸根)
CO，CN–
SCN–
中心离子(或原子)
又称配合物形成体，位于配离子中心。 绝大多数为金属离子或金属原子，一般为过渡金属 离子或原子，如：Fe、Co、Cr、Ni、Cu、Ag、Hg等。
常见金属离子的配位数
1价金属离子 Cu+
Ag+ Au+
2价金属离子 Ca2+
Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+
3价金属离子 Al3+
Sc3+ Cr3+ Fe3+ Co3+
2，4
2 2，4
6
6 4，6 4，6 4，6
4，6
6 6 6 6
Zn2+
4，6
Au3+
4
影响配合物配位数的因素
1. 中心原子及配体的种类
关计算。
第一节 配合物的基本概念
最早配合物：亚铁氰化铁(Fe4[Fe(CN)6]3)(普鲁士蓝)。 铜氨配合物： 硫酸铜溶液滴加氨水，开始时有大量天蓝色
大学无机化学-配位化合物
三、含配阴离子的配合物
[ ]SO4
硫酸[ 硫酸[
]
在配阴离子与外界阳离子之间用“ 在配阴离子与外界阳离子之间用“酸”字相 连 例：K4[Fe(CN)6] 六氰合铁(II)酸钾 六氰合铁 酸钾 四、含配阳离子的配合物
[ ]Cl
氯化[ 氯化 ]
阴离子在前， 阴离子在前，配阳离子在后
例：[Cr(en)3](ClO4)3 高氯酸三（乙二胺）合铬 高氯酸三（乙二胺）合铬(III) 例：[Cr(en)3]Cl3 五、俗名命名 黄血盐， 黄血盐，赤血盐等 亚硝酰铁氰化钠 Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O 氯化三（乙二胺）合铬 氯化三（乙二胺）合铬(III)
常见的配位数为2， ， 常见的配位数为 ，4，6
配体个数× 中心离子配位数 = 配体个数×每个配体中配位原子的个数
[Co(en)3]Cl3中每个乙二胺分子（en）中有 个配 中每个乙二胺分子（ ）中有2个配 离子的配位数为3× 位原子， 。 位原子，故Co3+离子的配位数为 ×2=6。
影响配位数的因素
亚硝酰合铁(II)离子 例1：[Fe(CN)5(NO)]2- 五氰·亚硝酰合铁 离子 ： 例2：[Ni(phen)2(H2O)2]2+ ： 二水·二(1,10-邻菲罗啉)合镍 离子 邻 合镍(II)离子 合镍 例3：[Cu(acac)(bpy)(py)]2+ ： 联吡啶)合铜 乙酰丙酮根·吡啶·(2,2’-联吡啶 合铜 离子 联吡啶 合铜(II)离子
周期数(离子半径) 周期数(离子半径): Cr(CN)63-, Mo(CN)74氧化数： PtIICl42-, PtIVCl62氧化数 体积大小 ( 离子半径 ) ： AlF63-, AlCl4离子半径)
• 中心原子的影响
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是化学的一个重要分支，主要研究非有机化合物或元素的结构、性质及其间的相互作用。
而其中一个重要且常被人们忽略的分支，就是配位化学。
配位化学研究的是金属离子与一定数量的配体结合成的配位化合物，而这些化合物则在许多领域有着重要应用。
在本篇文章中，我们将进一步探讨无机化学中的配位化合物。
一、配位体的分子结构及分类在配位化学中，有机分子或无机离子集体被称为配位体。
它们的分子结构是由原子或原子团组成的。
根据杂化状态的不同，它们可以分为配位体I（线型）和配位体II（平面）。
此外，它们也可以由下列形式的单原子离子(如NO+、NH4+、SO4^-2等)、小分子(如CO、SO2、NH3、H2O等)或多原子离子(如[Fe(CN)6]^-4、[Co(NH3)6]3+、[CuCl4]^-2等)组成。
二、配位化合物的性质由于其特殊的结构，配位化合物表现出了一些独特的性质。
其中最重要的特征就是其对化学反应的影响。
例如，在生化学领域中，许多酶（大分子催化剂）都是由一定数量的金属离子（如Fe、Cu、Mg等）与配体结合而成，这些金属离子可以在催化反应中参与，并极大地影响反应动力学。
除了对生化学反应的影响外，配位化合物还有一些其他的性质。
例如，它们显示出的光学性质一直是该领域研究的一个热点。
有些金属离子和其所组成的配位体能发射出特定的荧光，因此在化学的分析和监测中得到了广泛应用。
此外，很多配位化合物也有着重要的电子学性质，如电导、磁性等等。
三、配位化合物在实际生活中的应用由于其独特性质，配位化合物已经广泛应用在现实生活中，例如：1.医学在医学领域中，针对疾病的药物中许多都是由一定数量的金属离子与配体结合而成。
这些化合物通常和受体相互作用，从而达到治疗目的。
同时，它们还有助于分析分子结构，并赋予了医学领域一些其他的创新。
2.钢铁产业铁氧体是一种常见的铁矿石，其结构由铁离子和氧离子相互作用形成晶体而成。
由于其结构相对稳定，这种矿石是制造钢铁的重要原料之一。
无机化学中的配位化合物的配位数和配位环境
无机化学中的配位化合物的配位数和配位环境无机化学是研究无机物质及其性质、结构、合成和应用的学科。
其中，配位化合物是无机化学中的重要研究对象之一。
配位化合物是由一个或多个配体与一个中心金属离子形成的化合物。
在配位化合物中，配体以配位键的形式与中心金属离子相连，形成配位环境。
配位数和配位环境是决定配位化合物性质的重要因素。
配位数是指一个中心金属离子周围配位键的数量。
一般来说，配位数可以从1到12不等。
其中，配位数为1的配位化合物称为一配位化合物，如氯化银(AgCl)；配位数为2的配位化合物称为二配位化合物，如二氯化铜(CuCl2)；配位数为3的配位化合物称为三配位化合物，如三氯化铁(FeCl3)；配位数为4的配位化合物称为四配位化合物，如四氯化钛(TiCl4)；配位数为5的配位化合物称为五配位化合物，如五氯化钒(VCl5)；配位数为6的配位化合物称为六配位化合物，如六氯合铜(CuCl6)；配位数为7的配位化合物称为七配位化合物，如七氯化锆(ZrCl7)；配位数为8的配位化合物称为八配位化合物，如八氯化铁(FeCl8)；配位数为9的配位化合物称为九配位化合物，如九氯化铑(RhCl9)；配位数为10的配位化合物称为十配位化合物，如十氯化铪(HfCl10)；配位数为11的配位化合物称为十一配位化合物，如十一氯化钼(MoCl11)；配位数为12的配位化合物称为十二配位化合物，如十二氯化铅(PbCl12)。
配位环境是指配体与中心金属离子之间的空间排布。
根据配位环境的不同，配位化合物可以分为线性、平面、四面体、八面体等不同的形态。
线性配位环境是指配体以直线排列与中心金属离子相连，形成线性形态。
平面配位环境是指配体以平面排列与中心金属离子相连，形成平面形态。
四面体配位环境是指配体以四面体的形态与中心金属离子相连。
八面体配位环境是指配体以八面体的形态与中心金属离子相连。
不同的配位环境会影响到配位化合物的稳定性和反应性。
无机化学精品教程 第4章 配位化合物
第四章配位化合物第四章配位化合物[教学要求] 1．掌握配位化合物的基本概念，组成，命名，分类。
2．了解配位化合物的顺反异构和对映异构概念，初步学会上述两种异构体的判断。
3．掌握配合物价键理论的基本要点、配合物的几何构型与中心离子杂化轨道的关系。
4．了解内轨型、外轨型配合物的概念、中心离子价电子排布与配离子稳定性、磁性的关系。
5．了解晶体场理论的基本内容，八面体场中d电子的分布和高、低自旋的概念，分裂能和晶体场稳定 化能概念，推测配合物的稳定性、磁性；了解配合物的颜色与d-d 跃迁的关系。
[教学重点] 1. 配合物的价键理论、晶体场理论 [教学难点] 配合物的几何异构和对映异构, 晶体场理论 [教学时数] 4学时 [教学内容]4.1 配合物的的基本概念4.1.1 配合物的定义 配位化合物（简称配合物）是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子 或分子（称为配体）和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位原子或离子（统称为中心 原子）按一定组成和空间构型所形成的化合物。
L→M形成配合物的条件：配体有孤对电子或不定域电子；中心离子有空轨道 配位键的存在是配合物与其它物质最本质的区别 4.1.2 配合物的组成[Cu(NH3)4]SO4配 合 物 外 界 配合物内界(配离子) 中 心 离 子 配 配 配 位 位 位 原 体 数 子K 3 [Fe(CN) 6 ]配 合 物 外 界 中 心 离 子 配配 配 位位 位 原体 数 子[CoCl3(NH3)3] [Ni(CO)4]中 心 离 子 配配 位位 原数 子 配配 配 位位 位 原体 数 子中 心 原 子 配 配配 位 位位 原 体数 子配 合 物 内 界 (配 离 子 )1. 中心原子 中心原子又称中心体。
它是配合物中具有接受孤对电子或不定域电子的空位的离子或原 子。
例： [SiF6]2-[FeF6]3-Fe(CO)5Ni(CO)42. 配位体与配位原子： ① 配位体(亦称配体)：在配合物中提供孤对电子或不定域电子的分子或离子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8.1 Basic concepts of coordination compound
(配合物的基本概念)
8.1.1 Form of coordination compound (配合物的生成)
8.2.2 Constitutes of coordination compound (配合物的组成)
8.1.3 Naming of coordination compound (配合物的命名)
一般地，中心离子的Z越高，r越小，则配位数CN越小。如： Ag(NH3)2+,Cu(NH3)42+,Co(NH3)63+，从溶液中析出配合物时，配 离子常与带相反电荷的离子形成盐。如[Co(NH3)6]Cl3.
8.1.3 Naming of coordination compound 配合物的命名
溶液中存在稳定的配离子Cu(NH3)42+
8.1.2 Constitutes of coordination compound (配合物的组成)
[Cu(NH3)4]SO4 [Co(NH3)6]Cl3
中 心
离 子
配配 配 位位 位 原体 数 子
配 合 物 外
配合物内界(配离子) 界
K3[Fe(CN)6]
配位体(ligands):通常是非金属原子或离子或分子。配位体中与 中心离子成键的原子叫配位原子。作为配位原子的基本条件是 其核外应有孤对(lone pair)电子或离域(delocalized)电子。
配位键(coordination bond) ：由中心原子提供空轨道，配位原 子提供孤对电子或离域电子，通过配位作用形成的化学键。
配合物是一类数量众多，应用十分广泛的化合物。第一个公认 的第一个配合物是1789年合成的蔡斯盐([Co(NH3)6]Cl3)
中心离子(central ion) ：通常是金属离子或原子，也可是非金 属原子或离子。作为中心离子的基本条件是核外有空的价层轨 道，能接受孤对电子或离域电子。其次要有足够大的体积。
K3[Fe(CN)6] K[PtCl3(NH3)] [Pt(NH3)6][PtCl4]
六氰合铁(Ⅲ)酸钾 三氯一氨合铂(Ⅱ)酸钾 四氯合铂(Ⅱ)酸六氨合铂(Ⅱ)
8.1.4 Classes of coordination compound(配合物的类型)
1、简单配合物（simple coordination compound ） （1）按中心离子分：单核、多核 （2）按配体种类分：水合、氨合、卤合、氢合、羰合 （3）按成键类型分：σ配合物、簇合物、π及π酸配合物 2、螯合物（Chelate）：Cu(en)22+（乙二胺合铜） Ca2+-EDTA
8.2.1 Valence bond theory 价键理论
1、σ配键和π配键
与共价键的VB法相似，所不同的是，中心原子只提供空轨道， 电子由配位原子单独提供。也有σ键和π键之分。
σ配键 Zn(NH3)42+:Zn2+,sp3杂化，四面体，NH3提供电子。 π配键 配位原子有未成键的π电子时，如O2-,能与中心离子合适
配位数(coordination number):配合物中与中心of Ligands
配体类型：按配体中配位原子多少可将配体分为以下几类：
单齿配体 双齿配体 多齿配体(螯合剂)如：
:NH3 :CN:- :NH2-CH2CH2-H2N:
EDTA
影响配位数的因素(Influence factors Coordination Numbers) —— 中心离子和配体的Z、r和电子构型
配 合 物
外
中 心
离 子
配配 配 位位 位 原体 数 子
界
配合物内界(配离子)
中 心
离 子
配配 配 位位 位 原体 数 子
配 合 物 外
配合物内界(配离子) 界
K2[Pt(NH3)2Cl2]
配 合 物
外
中 心
离 子
配配 位位 原体 子
配 位 数
界
配合物内界(配离子)
8.1.3 Basic Concepts
8.1.4 Classes of coordination compound (配合物的类型)
8.1.1 (Form of coordination compound)配合物的生成
配离子（先看一个实验） NH3·H2O NH3·H2O过量 乙醇
CuSO4 Cu2(OH)2SO4 Cu(NH3)4 2+ Cu(NH3)4SO4 (蓝色溶液) (浅蓝色沉淀） (深蓝色溶液) (深蓝色晶体)
1、配阳离子配合物： 某酸(化)+ ||: 配位数+配体名:|| + 合+中心离子(中心离子氧化态)
[Cu(NH3)4] SO4
硫酸四氨合铜(Ⅱ)
[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl 氯化二氯一水三氨合钴(Ⅱ)
2、配阴离子配合物：
||: 配位数+配体:|| + 合+ 中心离子 (中心离子氧化态)+ 酸+某
Chapter 8 Coordination Compounds
Content
8.1 Basic concepts of coordination compounds (配合物的基本概念)
8.2 Chemical Bond Theory Of Coordination compounds (配合物的化学键理论) 8.2.1 Valence Bond Theory (价键理论) 8.2.2 Crystal Field Theory(晶体场理论)
Ca2+-EDTA
Sandwich Compound(夹心化合物)
结构特点：夹心三明治，富电子，强π键结合，性质稳定， 能发生亲电取代反应。
8.2 Chemical Bond Theory Of Coordination (配合物的化学键理论)
8.2.1 Valence Bond Theory (价键理论) 8.2.2 Crystal Field Theory(晶体场理论)
8.3 Dissociation Equilibrium of Coordination (配位离解平衡)
8.4 prepared methods of coordination compounds (配合物的类型和制备方法)
8.5 Development and application of Coordination compounds (配合物的应用与发展)