第一章 配位化学基础要点

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第一章配位化学简史和基本概念

第一章配位化学简史和基本概念

NH3-Cl Co-NH3-NH3-NH3-NH3-Cl NH3-Cl (1)
Cl Co-NH3-NH3-NH3-NH3-C NH3-Cl (2)
Cl Co-NH3-NH3-NH3-NH3-Cl Cl (3)
Cl Co-NH3-NH3-NH3-Cl Cl (4)
Blomstrand 和他的学生 S.M. Jorgensen 认为:连接在 Co 上的氯不易离解成 Cl-,据此解 释表 1-2 中的实验事实。根据这种假定,可以推测配合物(4)CoCl3⋅3NH3 应与配合物(3) 相似。但 Jorgensen 未能制得 CoCl3⋅3NH3,却制得类似物 IrCl3⋅3NH3,实验证明,该配合物 不导电,加 AgNO3 不产生沉淀。因此他推翻了自己和老师先前的看法,指出链式理论是不 正确的。 二、Werner 的配位理论 瑞士 26 岁的化学家 Werner 1893 年在德国《无机化学学报》发表题目为“对无机化合 物结构的贡献”的论文提出了配位化学的主要概念奠定了现代配位化学发展的基础。1913 年荣获 Nobel 化学奖。 理论要点: 1.大多数元素表现有两种形式的原子价即主价和副价(相当于现代的氧化态和配位数) 2.每种元素倾向于既满足主价又满足副价 3.副价具有方向性,指向空间的确定位置 Werner 认为直接与金属连接的配体处于配合物的内界,结合牢固,不易离解。不作为配体 的离子或分子远离金属离子,与金属结合弱,处于配合物的外界。据此将上述四个配合物依 次表示为:
氮氧配体
氮氧硫配体
磷或砷配体
此外,特殊的多齿配体有:大环配体卟啉、三脚架型配体如 N(CH2CH2NH2)3。 注意:为形成稳定的五元或六元螯环,两个配位原子必须间隔两个或三个其它原子。 (3)根据配位原子的 Lewis 碱性软硬度可将多齿配体分为两类:

配位化学精简版

配位化学精简版
双齿或多齿配体称为螯合剂或螯合配体。 螯合物的环上有几个原子就称几元环。 而这种伴随有螯合环形成的配体与金属离子之间的相互作 用称为螯合作用。 例: [Co (en)3]Cl3· 2O 3H 乙二胺的两端2个N原子与钴离子,通过螯合作用形成了由 5个原子组成的螯合环。 螯合环为五元环和六元环最为普遍和稳定,而同一个金属 离子周围的螯合环越多,其螯合作用程度也越高,则该螯 合物越稳定,这种现象称为螯合效应。
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4.配离子的电荷
等于中心离子所带电荷和配体总电荷的代数和。 例:Zn2+离子与CN-离子形成配位数为4的[Zn(CN)4]x离子时, 其配离子电荷数x为x=2+4(-1)=-2,故为[Zn(CN)4]2- 配离子。 而[Zn(NH3)6]x的电荷x为+2。
5.内界:配体与中心原子通过配位作用结合在一起形成的整
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• • • • •
3.特殊配合物: 也称为非经典或非werner型配合物。是指配体除了可以提 供孤对电子或π电子之外,还可以接受中心原子的电子对 形成反馈π键的一类配合物。 例:羰基配合物 π-配合物 羰基配合物:是CO分子与过渡金属中性原子作用而形成 的化合物。 例:Ni(CO)4 Fe(CO)5 π-配合物:以π电子与中心原子作用而形成的化合物,特 殊之处在于π-配合物中没有特定的配位原子。 例:烯烃、炔烃、芳香基团、二茂铁(环戊二烯负离子)
配体中直接与中心离子(或原子)结合的配位原子 的数目称为中心离子的配位数。
——单齿配位体的配位数即为配位体总数,如[Ag(NH3)2]+中Ag+
离子的配位数为2,[Co(NH3)6]3+中Co3+的配位数为6。 ——多齿配位体的配位数不等于配位体总数: 中心离子配位数=配体个数×每个配体中配位原子个数。 例:[Cu(en)2]2+配离子中,故Cu2+离子的配位数为2×2=4。 中心离子都具有特征的配位数:2、4、6。少见3、5或7。

大一有机化学知识点配位

大一有机化学知识点配位

大一有机化学知识点配位大一有机化学知识点之配位在大一学习有机化学的过程中,我们不可避免地要接触到配位化学。

配位化学是指通过配位键将金属离子和配位体(通常为有机物)结合在一起形成配合物的化学领域。

它是有机化学与无机化学的重要交叉学科,对于理解金属有机化合物的性质以及有机合成的理论基础具有重要意义。

在配位化学中,有一些重要的概念和知识点值得我们深入了解。

首先,我们来看一下配位键的形成。

在配位化学中,金属离子通常通过给体配位基捐出电子对来与配位体形成配位键。

常见的给体配位基包括氮、氧、硫等原子,它们通常以孤立电子对形式与金属离子结合。

在形成配位键的过程中,金属离子通过与配位体的配位键相互作用,形成配位键。

这种相互作用的强弱与金属离子的电子云密度有关。

对于具有较高电子云密度的金属离子,它们通常能够与更多的配位体形成配位键,形成多核配合物。

其次,我们来讨论一下配合物的命名。

在配位化学中,命名配合物是非常重要的。

一般情况下,配合物的命名是由两个部分构成的:中心金属离子的名称和配位体的名称。

对于中心金属离子的名称,我们通常使用常见金属的名称,如铜、铁、锌等。

而对于配位体的命名,根据配位体的性质和结构,有机会出现一些特殊的命名规则。

比如,当配位体为有机物时,根据配位体中的功能基团的命名规则,可以对其进行命名。

此外,还有一些特殊的配位体命名规则,如命名含有吡啶环的配合物时,通常会使用编号来表示其位置。

正确的命名是确保我们准确理解和交流配位化学知识的关键。

接下来,我们来探讨一下配位体的选择和配位理论。

在配位化学中,配位体的选择对于配位化合物的性质具有重要影响。

当配位体中含有多个给体原子时,通常能够与金属离子形成多个配位键,从而形成多核配合物。

此外,配位体的选择还与金属离子的电子云密度、电荷等相关。

在配位理论方面,我们通常会接触到一些重要的理论模型,如配位键理论、晶体场理论等。

这些理论模型帮助我们理解和预测配位化合物的性质,为有机合成和催化反应提供了理论指导。

高一化学配位化合物知识点

高一化学配位化合物知识点

高一化学配位化合物知识点在高一化学学习中,配位化合物是一个重要的知识点。

本文将介绍配位化合物的定义、组成部分、命名规则以及常见的应用。

一、配位化合物的定义配位化合物是指由中心金属离子或原子与周围的配体(通常是阴离子或分子)通过坐标键结合而形成的化合物。

配体通过提供一对电子对与金属离子形成坐标键,从而将金属离子包围在周围,形成具有特定结构和性质的化合物。

二、组成部分配位化合物的主要组成部分包括中心金属离子或原子和配体。

中心金属离子或原子是配位化合物的核心,它的性质和配位能力对化合物的性质有重要影响。

配体是由一个或多个原子或分子通过配位键与金属离子或原子结合而形成的,它决定着化合物的结构和性质。

三、命名规则为了方便命名和描述,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)制定了一套统一的命名规则。

一般而言,配位化合物的命名按照以下顺序进行:配体的名称、中心金属的名称、配位数、配体数目以及配体的取代位置。

例如,对于一种由氯离子和四个水分子构成的配位化合物,其命名为四氯合四水合铁(II)。

四、常见的应用配位化合物在生活中具有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域:1. 医学应用:配位化合物在医学领域中被广泛用于药物研发和治疗。

例如,铂络合物是一类有效的抗癌药物,可用于治疗多种肿瘤。

2. 工业催化剂:一些配位化合物具有良好的催化性能,用于工业催化反应中。

例如,以过渡金属离子为中心的配位化合物可以作为氢化催化剂或催化剂用于有机合成反应。

3. 环境保护:配位化合物可应用于环境污染治理和废水处理等领域。

例如,一些过渡金属离子配合物可用于吸附和去除有害金属离子。

4. 材料科学:配位化合物在材料科学中扮演着重要角色。

许多金属配合物具有特殊的化学、物理和光电性能,被广泛用于制备光电材料、电池材料和传感器等。

通过了解配位化合物的定义、组成部分、命名规则以及常见的应用领域,我们可以更好地理解和应用这一化学概念。

配位化合物的研究和应用对于推动化学学科的发展和解决实际问题非常重要。

配位化学-配位化学总结

配位化学-配位化学总结
r越小,配位数越大。
外界条件: 反应温度,压力和反应物浓度等。
4. 配合物的种类及其结构特点
单一配体配合物 混配配合物 多核配合物 金属簇合物 螯合物 超分子配合物 -配合物 大环配合物 金属有机化合物
5. 配合物的化学式和命名 单核配合物 多核配合物 含不饱和配体配合物 簇状配合物
注意:化学式书写时配体的顺序
答: (1)和(2), (2)和(8),聚合异构 (1)和(8),配位异构
(3)和(5),键合异构 (5)和(7),电离异构 (4)和(6),溶剂合异构
3. 已知[M(AA)2X2]型配合物是旋光活性的。 根据这种事实,指出该配合物的结构特点。
4. 利用VSEPR模型判断IF3的分子构型。
5. 画出下列配合物的所有可能的几何异构体。
[Co(H2O)6]2+: 弱场,t2g5eg*2,5个单电子。
磁性: [Co(H2O)6]2+大于[Co(CN)6]4-
如:F-,CN-, O2-, NCS-, NO3-
3. 通常情况下,2、4配位配合物中中心 离子的构型。
2配位----d10-------直线型
4配位----d0, d10, d7-----四面体 4配位----d8-----平面正方形
4. 四、六配位配合物的几何异构现象
4配位----四面体, 平面正方形(cis-, trans-)
8. 配体 PR3、 F-、NH3在光谱化学序列中的顺序。 答: F-、NH3、PR3
*
t2g t2g
(t2g*)无无 键Fra bibliotek键t2g
t2g 配配体体轨轨道道
9. 用MO理论解释[Co(CN)6]4- 和[Co(H2O)6]2+磁 性大小。

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一、配位化学的基本概念配位化学是研究金属离子(或原子)与配体之间形成的配位化合物的结构、性质和反应的化学分支。

首先,我们来了解一下什么是配体。

配体是能够提供孤对电子与中心金属离子(或原子)形成配位键的分子或离子。

常见的配体有水分子、氨分子、氯离子等。

而中心金属离子(或原子)则具有空的价电子轨道,可以接受配体提供的孤对电子。

配位键是一种特殊的共价键,由配体提供孤对电子进入中心金属离子(或原子)的空轨道而形成。

配位化合物则是由中心金属离子(或原子)与配体通过配位键结合形成的具有一定空间结构和化学性质的化合物。

二、配位化合物的组成配位化合物通常由内界和外界两部分组成。

内界是配位化合物的核心部分,由中心金属离子(或原子)与配体紧密结合而成。

例如,在Cu(NH₃)₄SO₄中,Cu(NH₃)₄²⁺就是内界。

外界则是与内界通过离子键结合的其他离子。

在上述例子中,SO₄²⁻就是外界。

中心金属离子(或原子)的化合价与配体的化合价之和等于配位化合物的总化合价。

配位数指的是直接与中心金属离子(或原子)结合的配体的数目。

常见的配位数有 2、4、6 等。

三、配位化合物的结构配位化合物具有特定的空间结构。

常见的配位几何构型有直线型、平面三角形、四面体、八面体等。

例如,配位数为 2 时,通常形成直线型结构;配位数为 4 时,可能是平面正方形或四面体结构;配位数为 6 时,多为八面体结构。

这些结构的形成取决于中心金属离子(或原子)的电子构型和配体的大小、形状等因素。

四、配位化合物的命名配位化合物的命名有一套严格的规则。

先命名外界离子,然后是内界。

内界的命名顺序为:配体名称在前,中心金属离子(或原子)名称在后。

配体的命名顺序遵循先无机配体,后有机配体;先阴离子配体,后中性分子配体。

对于同类配体,按配体中原子个数由少到多的顺序命名。

如果配体中含有多种原子,先列出阴离子配体,再列出中性分子配体。

有机化学基础知识配位化学和配位反应

有机化学基础知识配位化学和配位反应

有机化学基础知识配位化学和配位反应有机化学基础知识: 配位化学和配位反应配位化学是有机化学中一个重要的分支,它研究的是配位化合物的形成、结构、性质及其反应。

配位化学广泛应用于无机领域,在有机化学中也发挥着重要作用。

本文将介绍有机化学基础知识中的配位化学和配位反应。

一、配位化学1. 配位键的形成配位化学研究的首要问题是如何形成金属与配体之间的配位键。

通常,金属原子通过空位和配体中的锯齿型电子云形成配位键。

配位键的形成可以通过配位键理论来解释,其中最常见的是单线性理论和自由电子对瓦伦希巴理论。

2. 配位数和配位几何一个金属离子可以与一个或多个配体形成配位键,其中与金属离子形成化学键的配体被称为配体场。

而金属离子与配体形成的化学键被称为配位键。

配位数指的是与金属离子形成配位键的配体数量,不同的金属离子具有不同的配位数。

配位几何是指配体在金属离子周围的三维排列方式,常见的配位几何有线性、平面四方形、正四面体和八面体等。

二、配位反应1. 配位镜像异构配位镜像异构是指当一个金属离子的配位体在一定方向上排列成对称镜像的两种形式时,这两种形式被称为配位镜像异构体。

配位镜像异构体之间可以通过外部环境的改变或者配体的交换来转化。

2. 配位取代反应配位取代反应是指当一个或多个配体被其他配体取代时发生的反应。

配位取代反应是有机化学中常见的反应类型之一,通过改变配体可以改变配位化合物的性质。

配位取代反应的速率往往受到配体的电子效应、空间位阻和化学平衡的影响。

不同的配体具有不同的取代反应活性,从而导致不同的反应速率和选择性。

3. 配位加成反应配位加成反应是指当一个或多个配体与金属离子形成新的配位键时发生的反应。

配位加成反应可以使得金属离子的配位数增加,从而改变化合物的结构和性质。

配位加成反应的选择性往往由配体的电子构型、酸碱性和空间位阻等因素决定。

不同的配体具有不同的加成反应活性,从而导致不同的反应速率和选择性。

总结:配位化学是有机化学中重要的一个分支,研究配位化合物的形成、结构和性质。

化学配体知识点总结

化学配体知识点总结

化学配体知识点总结一、配位化学基础知识1. 配位化学的概念配位化学是研究过渡金属和配体之间的相互作用的一门学科。

过渡金属是一种特殊的元素,它们有着特殊的电子结构和反应性。

配体是一种能够与过渡金属形成配位键的分子或离子。

配体可以通过给出一个或多个电子对与过渡金属形成配位键,形成配位化合物。

通过配位化学,我们可以了解过渡金属化合物的结构、性质和反应机理。

2. 配体的种类配体可以分为无机配体和有机配体两类。

常见的无机配体包括水、氨、氰化物、羰基等,而有机配体则包括吡啶、醇、胺、醚等。

无机配体通常是通过原子间的键合来与金属形成配位键,而有机配体则通过配体分子中的功能基团与金属形成配位键。

3. 配位键的形成配位键是配体与过渡金属之间的一种化学键。

过渡金属的d轨道和配体的相应轨道之间存在重叠,从而形成了配位键。

配位键的形成是受到多种因素的影响,包括金属的价态、阳离子的电荷、配体的性质和大小等。

4. 配位数和几何构型通过配位化学,我们可以知道配位化合物中金属离子的配位数和几何构型。

配位数是指一个金属离子与其周围配体形成的配位键的数量。

根据配位键理论,金属离子的配位数可以是4、6、8等。

而几何构型则是指金属离子与配体形成的配位键的空间排列方式,包括正方形平面、正八面体、四面体等多种形式。

二、常见的配体及其性质1. 氨(NH3)氨是一种常见的配体,它可以形成强配位键,并可以与金属离子形成多种配合物。

氨的电负性较低,其空轨道可以与金属的d轨道重叠形成配位键。

氨配体通常是以配位键对的形式与金属形成配合物,因此它对金属离子的配位数和几何构型有重要影响。

2. 水(H2O)水是一种常见的氧化亲合力强的配体,它可以与过渡金属形成稳定的配位键,形成水合离子。

水合离子在水溶液中具有重要的生物和化学活性,对于生物体内的金属离子的稳定性和反应活性有着重要的影响。

3. 氰化物(CN-)氰化物是一种双电子配体,它在配位化学中有着重要的地位。

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化学的一个重要分支,它探讨的是化学中的配位作用,即两个或多个分子相互作用形成复合物。

在高分子材料、医药、冶金、土木工程和环境科学等领域应用广泛。

配位化学的基础知识和技能是化学专业学生和研究人员必备的求生技能之一。

本文将介绍配位化学的基本概念、重要原则以及主要应用。

一、配位化学的基本概念1. 配位体在化学中,配位体是指通过给体原子与金属中心之间的化学键与金属形成配合物的分子或离子。

著名的例子有氨、水、五硝基吡啶、乙二胺等。

2. 配位作用配位作用是指配位体的给体原子利用孤对电子与金属中心形成协同共振化学键的过程。

配位能力取决于给体原子的化学性质。

一般来说,仅具有孤对电子的原子或离子能够作为配位体。

在配位作用中,给体原子发生了电子的向金属中心的迁移,原子中的孤对电子与金属中心的未配对电子形成共价键。

3. 配位数配位数是一个复合物中与离子或分子互相作用的中心原子数量。

通常,金属离子具有高配位数,而范德瓦尔斯复合物和氢键配合物具有较低的配位数。

二、配位化学的重要原则1. 八面体配位八面体配位是指配合物中金属中心周围八个空间位置上配位体的均匀分布,也是最常见的配位几何形态之一。

一些典型的八面体配位化合物包括六氟合铁酸钾和硫脲铜硫脲。

2. 方阵配位方阵配位是一种由四个配位体组成的四面体形态的配位体,常见的方阵配位化合物包括四氟合镍和四氯合钴。

3. 配体场理论配体场理论是解释元素化学、配位化学和配位化合物性质的一种理论。

该理论通过将配位体组合成简单的场点,进而表征复合物的化学键结构和物理性质。

三、配位化学的主要应用1. 工业催化工业化学中的催化剂往往是由配位化合物构成,钯的催化反应、铂的催化脱氢和钨的催化氧化反应都是利用了配位体的协同作用完成的。

例如,五氯甲基钌配合物和卟啉钴配合物在氧气氧化和n 桥苯甲基乙烯二醇转移反应中均被用作催化剂。

2. 生物学知识生物配合物(例如血红蛋白和维生素B12)中的重要化学反应是由于配位体与活性中心原子之间的化学反应所形成的。

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。

第一章_配位化学课件

第一章_配位化学课件
配位化学 Coordination chemistry
单秋杰
前言
1为无机化学分支之一 的配位化学发展极为迅速。现代配位化学的 研究领域已远远超出了纯无机化学的范围,它 涉及有机化学、催化机理、物质结构、化学 键理论以及生命现象中一系列与金属离子有 关的重要问题,形成了有机金属化学、配位催 化,配位场理论以及生物无机化学等新的、充 满活力的边缘学科。
历史上有记载的最早发现的第一个配合物就 是我们很熟悉的亚铁氰化铁,它是在 1704 年普鲁 工人在染料作坊中为寻找兰色染料,而将兽皮及兽 血同碳酸钠在铁锅中强烈地煮制而得到的。后经研 究确定其化学式为Fe4[Fe(CN)6]3 关于配合物的研究,据化学文献记载最早是在 1798年。当时法国化学家Tassaert观察到亚钴盐 在氯化铵和氨水溶液中转变为CoCl3· 6NH3,这一 报导引起了许多化学家对配合物的研究。
3、配合物结构的早期研究
早期人们利用链理论对配合物的结构进行推测, 当时有机化学已成为体系较为完整的学科,有机化 合物中碳原子的化合价已确定,一般皆为四价,而 且它们能够互相连接成链或环,当时链理论的提倡 者深受这些概念的影响。
认为NH3与HCl加合而形成复合物 NH4Cl。N在 V族,它的价可为5,而在 NH3 中,N价为3,尚 未饱和,故可与H、和C l结合,但它与H结合而形 成的键不同于和C l所形成的键,N-H键较强,N -C l键较弱,故在水溶液中氯化铵为电解质,要电 离为 NH4+ 和 Cl- 两种离子。链理论认为在链端的C l 和在氯化铵中的C l一样,在水溶液中要电离为氯离 子Cl-、加入AgNO3就立即与Ag+可成AgCl沉淀。
配位化学简史和基本概念 配合物的结构和异构现象 配合物的化学键理论 配合物在溶液中的稳定性 配合物的反应动力学 配体对中心金属氧化态稳定性的影响 簇状配合物 新型配合物 配合物的应用

1-配位化学基础知识ppt课件

1-配位化学基础知识ppt课件

O
O
O
O
O
O
O
二苯并-18-冠-6 二环己基-18-冠-6
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12
分子配体:
例如: 分子氢(H2)配体 分子氧(O2)配体 二氧化碳(CO2)分子配体
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13
络合配体:
配体本身为配合物, 但还有孤对 电子与另一个金属原子结合, 形成多 核配合物.
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14
4. 配位数 中心原子所接受的配位原子的数目.
用罗马数字表示
整理ppt
35
配体的命名: a.先阴离子配体,后中性配体。
b.同类配体若不止一个时,按配位原 子元素符号的英文字母顺序。
c.先无机配体,后有机配体,书写时 把有机配体置于括号中。
d.配体个数用倍数词头二、三、四等数 字表示。
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36
注意:一些配体的名称。
NCS- 异硫氰酸根 SCN 硫氰酸根
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第二节 配合物的类型
1. 单一配体配合物
配合物中只含一种配体,[MLn]
例如: [Cu(H2O)4]2+ [Co(py)4]2+
[Cu(NH3)4]2+ [Cu(en)2]2+
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20
2. 混配配合物
配合物中含两种以上配体, [MLx By] 例如: [AgBrI]–
[Cu(py)2(SCN)2] [Co(NH3)4Cl2]+
例 : en H2N.. CH2 CH2 N.. H2
双齿配体
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8
(3)桥联配体 ( bridge ligand ) : 联结 2个中心原子的配体.
如: OH- , Cl- , O2-, NH2NH2

第一章 配位化学基础要点

第一章 配位化学基础要点

绪论导课:配位化学一般是指金属和金属离子同其他分子或离子相互反应的化学。

它是在无机化学的基础上发展起来的一门独立的、同时也与化学各分支学科以及物理学、生物学等相互渗透的具有综合性的学科。

配位化学所涉及的化合物类型及数量之多、应用之广,使之成为许多化学分支的汇合口。

现代配位化学几乎渗透到化学及相关学科的各个领域,例如分析化学、有机金属化学、生物无机化学、结构化学、催化活性、物质的分离与提取、原子能工业、医药、电镀、燃料等等。

因此,配位化学的学习和研究不但对发展化学基础理论有着重要的意义,同时也具有非常重要的实际意义。

一、配位化学的任务配位化学是研究各类配合物的合成、结构、性质和应用的一门新型学科。

配合物的合成是重点,结构与性质研究是难点,研究方法是关键。

应用是落脚点。

二、配位化学的学科基础配位化学的学科基础是无机化学,分析化学、有机化学、物理化学和结构化学。

配位化学已成为许多化学分支的汇合口。

配位化学是许多新兴化学学科的基础。

如:超分子化学,酶化学,蛋白质化学,生物无机化学,材料化学,化学生物学,药物化学,高分子化学等。

三、配位化学的研究方法1、合成方法:要求掌握有机和无机化学的合成技术,特别是现今发展起来的水热技术、微波技术、微乳技术、超临界技术等。

2、结构研究:元素分析、紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振、荧光光谱、X-衍射等。

3、性质研究:电位滴定、循环伏安、磁天平、变温磁化率、交流磁化率、电子顺磁共振、光电子能谱、E-扫描、催化性质、凝胶电泳、园二色谱、核磁共振研究与细胞及DNA 的作用。

4、应用:催化反应用于有机合成、金属酶的模拟、分子识别、金属药物、非线性光学材料、分子磁体、介孔材料、分子机器等。

四、配位化学的学习方法1、课前预习:在上课以前,把下一次课的内容先粗略的看一次,把自己看不懂的内容做上记号,有时间再认真的看一次,如果仍看不懂,做好记录,等待课堂解决。

2、上课:根据课前预习的难度,对较难理解的部分认真听讲,理解教师的分析思路,学习思考问题和解决问题的方法。

配位化学第1,2章资料

配位化学第1,2章资料

[Ag(NH3)2]+,HgX2
S
S
Ag C
Ag
N
N
Ag C
AgSCN晶体
S
63
❖ 配位数3:KCu(CN)2
N
N
C
C
Cu
Cu
C
N
N
C
Cu
C N Cu
C
C
64
❖ 配位数4 ( Td 和D4h点群)
65
❖ 配位数3:KCu(CN)2
N
N
C
C
Cu
Cu
C
N
N
C
Cu
C N Cu
C
C
66
❖ 配位数3:KCu(CN)2
§ 6、配合物在溶液中的稳定性 Stability of C.C.
§ 7、配合物的反应动力学
Reaction Kinetics of C.C.
§ 8、非经典(有机金属)配合物Non-Classic Coordination Complex
§ 9、配合物的新兴研究领域 New Field of C.C.
O2- ,O2, S2-, S22-, N2,OH-, SCN-,-ON-2,-NO-2
氧 双氧,硫, 双硫 双氮
亚硝酸根 硝基
13
§1.2.常见配体和配合物
1. 可作为配位原子的元素:
IVA C
VA
VIA
N
O
P
S
As
Se
Sb
Te
VIIA
F-
H-
Cl-
Br-
I-
14
15
16
17
18
19
20
氯化. -羟. 十氨合二铬(Ш) 氯化. -羟. 二(五氨合铬(Ш)) 二( - 氯)

高中化学配位化学知识点归纳总结

高中化学配位化学知识点归纳总结

高中化学配位化学知识点归纳总结配位化学是化学中一个重要的分支领域,主要研究金属与配体之间的相互作用、配合物的结构、性质和反应机理等内容。

在高中化学课程中,学生通常会接触到与配位化学相关的一些基本概念和理论。

本文将对高中化学配位化学的知识点进行归纳总结,以便学生们更好地理解和应用此部分内容。

一、配位键和配位数配位键是指金属离子与配体之间形成的键。

在配位化合物中,金属离子与配体通过共价键或者均衡键形成配位键。

金属离子和配体之间的配位键数量被称为配位数,常用符号为CN。

常见的配位数有2,4,6等。

二、配体配体是指能够与金属离子形成配位键的小分子或者离子。

配体通常通过给出一对电子与金属离子形成配位键,其中配位键电子对可以是成键电子对、孤立电子对或者共享电子对。

常见的配体包括水分子(H2O)、氨分子(NH3)、硝酸根离子(NO3-)等。

在配合物中,一个或者多个配体与金属离子形成配位键,形成了配合物的结构。

三、配合物的结构配合物的结构受到金属离子和配体之间配位键的类型和数目的影响。

常见的配合物结构有以下几种:1. 线性结构:当金属离子的配位数为2时,配合物的结构呈线性结构。

2. 正方形平面结构:当金属离子的配位数为4时,配合物的结构呈正方形平面结构。

3. 八面体结构:当金属离子的配位数为6时,配合物的结构呈八面体结构。

4. 五边形平面结构:当金属离子的配位数为5时,配合物的结构呈五边形平面结构。

四、配位反应配位反应是指配合物中金属离子与配体之间发生的化学反应。

常见的配位反应有配体置换反应和配合物的还原氧化反应。

在配体置换反应中,一个配体离开配合物,而另一个新的配体进入配合物。

此类反应常用于合成新的配合物或者改变已有配合物的性质。

在配合物的还原氧化反应中,金属离子的氧化态或还原态发生变化,配位键和配位数也可能发生改变。

此类反应常见于电化学反应或催化反应中。

五、配位化学的应用配位化学在生物学、药物学、环境科学等领域具有广泛的应用。

配位化学基础及解题(1)

配位化学基础及解题(1)

三、 配合物的异构现象与立体结构
(一)结构异构
结构异构:所以组成相同而配合物结构 不同的异构现象。
CrCl3· 6H2O:
[Cr(H2O)6]Cl3(紫色); [CrCl(H2O)5]Cl2· H2O(灰绿色); [CrCl2(H2O)4]Cl· 2H2O(深绿色)
键合异构: –SCN与–NCS;–NO2与–ONO
(二) 配合物的组成
一般由外界和内界组成,内界用[]表示 内界与外界以离子键结合 中心分子配合物没有外界,如[Ni(CO)4] 内界由形成体(中心原子或离子)和配体组成 [Cu (NH3)4]2+ SO42– 配位键 离子键
中心离子 配位体
内界
外界
配合物组成确定方法
1、元素分析
2、摩尔电导率
3、离子交换树脂
(三) 其他概念
配位原子 配体的类型:单齿配体、双齿配体和多齿配体 常见单齿配体:氧离子、氧分子、氮分子、一氧 化氮、一氧化碳、硫酸根、硝酸根、卤素、乙烯、 乙炔 重要的多齿配体
OH O
N OH
1、芳庚酚酮
2、8–羟基喹啉
3、N-亚硝基苯胲铵
4、乙酰丙酮(–二酮)、异构化,C5H7O2–:
5、羧酸
K2[Ni(CN)4]
K3[Fe(CN)6] K3[Ag(S2O3)2] [Ni(CO)4]
四氰合镍(II)酸钾
六氰合铁(III)酸钾 二硫代硫酸合银(I)酸钾 相当于酸根 四羰基镍 0价可不标出
[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3 碳酸一氯•一硝基•四氨合铂(IV) [Pt(NH3)4] [ZnCl4]
例3:某配位化合物的相对分子质量为250.4,它是由Co、N、H、Cl等元素组成, 其中N和H组成氨,作为配位体,经下列测定步骤: (1)取此配位化合物晶体2.504 g,以水溶解,配成100.0 mL溶液(以下称A 液); (2)取A液3.00 mL,用硝酸及氢氧化钠调至pH=7,以铬酸钾作指示剂,用 0.0500 mol· L-1硝酸银滴至砖红色铬酸银沉淀出现,消耗硝酸银溶液12.00 mL; (3)取A液3.00 ml,用硝酸调至pH=1,加入30.00 mL0.0500 mol· L-1硝酸银溶 液,振荡后,再加入硝基苯,使硝基苯在AgCl上形成薄膜,阻止氯化银沉淀转 化为硫氰化银沉淀,然后以铁离子作指示剂,用0.0500 mol· L-1硫氰化钾溶液滴 至红色出现,消耗硫氰化钾溶液12.00 mL; (4)取A液10.0 mL,加入10.0 mL 3.00 mol· L-1氢氧化钠溶液,加热蒸馏,馏出 物用50.00 mL 0.200 mol· L-1盐酸吸收,蒸馏半小时后,用0.200 mol· L-1氢氧化 钠溶液滴定盐酸吸收液至甲基红变黄,消耗氢氧化钠溶液25.00 mL; (5)取A液5.00 mL,用硝酸调至pH=5~6,加入10 mL、pH=5.5的缓冲溶液, 以二甲酚橙作指示剂,用0.0200 mol· L-1 EDTA溶液滴至终点,消耗EDTA溶液 25.00 mL(钴离子与EDTA形成1︰1配位化合物)。 求此配位化合物的分子式。
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绪论导课:配位化学一般是指金属和金属离子同其他分子或离子相互反应的化学。

它是在无机化学的基础上发展起来的一门独立的、同时也与化学各分支学科以及物理学、生物学等相互渗透的具有综合性的学科。

配位化学所涉及的化合物类型及数量之多、应用之广,使之成为许多化学分支的汇合口。

现代配位化学几乎渗透到化学及相关学科的各个领域,例如分析化学、有机金属化学、生物无机化学、结构化学、催化活性、物质的分离与提取、原子能工业、医药、电镀、燃料等等。

因此,配位化学的学习和研究不但对发展化学基础理论有着重要的意义,同时也具有非常重要的实际意义。

一、配位化学的任务配位化学是研究各类配合物的合成、结构、性质和应用的一门新型学科。

配合物的合成是重点,结构与性质研究是难点,研究方法是关键。

应用是落脚点。

二、配位化学的学科基础配位化学的学科基础是无机化学,分析化学、有机化学、物理化学和结构化学。

配位化学已成为许多化学分支的汇合口。

配位化学是许多新兴化学学科的基础。

如:超分子化学,酶化学,蛋白质化学,生物无机化学,材料化学,化学生物学,药物化学,高分子化学等。

三、配位化学的研究方法1、合成方法:要求掌握有机和无机化学的合成技术,特别是现今发展起来的水热技术、微波技术、微乳技术、超临界技术等。

2、结构研究:元素分析、紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振、荧光光谱、X-衍射等。

3、性质研究:电位滴定、循环伏安、磁天平、变温磁化率、交流磁化率、电子顺磁共振、光电子能谱、E-扫描、催化性质、凝胶电泳、园二色谱、核磁共振研究与细胞及DNA 的作用。

4、应用:催化反应用于有机合成、金属酶的模拟、分子识别、金属药物、非线性光学材料、分子磁体、介孔材料、分子机器等。

四、配位化学的学习方法1、课前预习:在上课以前,把下一次课的内容先粗略的看一次,把自己看不懂的内容做上记号,有时间再认真的看一次,如果仍看不懂,做好记录,等待课堂解决。

2、上课:根据课前预习的难度,对较难理解的部分认真听讲,理解教师的分析思路,学习思考问题和解决问题的方法。

在教材上作好批注。

3、复习:对在课堂上没有弄懂的问题在课间问主讲教师,下课后对整个课堂内容复习一次并作好复习笔记。

五、课程的内容安排:教材:《配位化学》(第二版),孙为银编著,化学工业出版社,2010年。

参考书:《配位化学》,张祥麟、康衡编著,中南工业大学出版社,1986年;《配位化学(无机化学丛书第十二卷)》,戴安邦编著,科学出版社,1987年;《配位化学》,徐志固编著,化学工业出版社,1987年;《配位化学(双语版)》,李晖编著,化学工业出版社,2006年;《配位化学新进展》,游效曾编著,科学出版社,2001年;《配位化学简明教程》,朱声愈编著,天津科技出版社,1990年。

七、考核措施1、考试内容依据:大纲,笔记,课堂练习2、考试方式:闭卷3、考试成绩的组成:期末考试60%,平时成绩40%(平时成绩包括考勤、作业、课堂提问)。

第一章配位化学基础一、配位化学早期历史1、配合物的发现最早见于文献的配位化合物是Fe4[Fe(CN)6]3(六氰合铁酸铁),是在18世纪初由狄斯巴赫(Diesbach)在研制美术颜料时发现的,称为普鲁士蓝。

普鲁士蓝的来历:18世纪有一个名叫狄斯巴赫的德国人,他是制造和使用涂料的工人,因此对各种有颜色的物质都感兴趣。

总想用便宜的原料制造出性能良好的涂料。

有一次,狄斯巴赫将草木灰和牛血混合在一起进行焙烧,再用水浸取焙烧后的物质,过滤掉不溶解的物质以后,得到清亮的溶液,把溶液蒸浓以后,便析出一种黄色的晶体。

当狄斯巴赫将这种黄色晶体放进三氯化铁的溶液中,便产生了一种颜色很鲜艳的蓝色沉淀。

狄斯巴赫经过进一步的试验,这种蓝色沉淀竟然是一种性能优良的涂料。

该反应方程式:3K4Fe(CN)6 (亚铁氰化钾) 4FeCl3→Fe4[Fe(CN)6]3 (六氰合铁酸铁)+ 12KCl 狄斯巴赫的老板是个唯利是图的商人,他感到这是一个赚钱的好机会,于是,他对这种涂料的生产方法严格保密,并为这种颜料起了个令人捉摸不透的名称——普鲁士蓝,以便高价出售这种涂料。

德国的前身普鲁士军队的制服颜色就是使用该种颜色,以至1871年德意志第二帝国成立后相当长一段时间仍然沿用普鲁士蓝军服,直至第一次世界大战前夕方更换成土灰色。

直到20年以后,一些化学家才了解普鲁士蓝是什么物质,也掌握了它的生产方法。

原来,草木灰中含有碳酸钾,牛血中含有碳和氮两种元素,这两种物质发生反应,便可得到亚铁氰化钾,它便是狄斯巴赫得到的黄色晶体,由于它是从牛血中制得的,又是黄色晶体,因此更多的人称它为黄血盐。

它与三氯化铁反应后,得到六氰合铁酸铁,也就是普鲁士蓝。

2、我国的情况周朝:茜(qiàn)草根 + 粘土或白矾→红色茜素染料茜素:即1,2-二羟基蒽(ēn)醌(kūn),是一个常用的染料。

橘红色针状晶体或赭黄色粉末。

微溶于水,可溶于乙醇、乙醚、吡啶和苯。

可从茜草根部提取,但目前一般采用工业合成法得到,是用蒽醌-2-磺酸、氢氧化钠与硝酸钾或氯酸钾共熔,或在水溶液加热条件下反应制取。

它是第一个通过人工合成得到的天然染料。

茜素自古就在中亚、埃及、欧洲和中国被作为红色染料使用。

1804年英国的乔治·菲尔德发现用明矾水溶液处理茜素后,茜素会发生色淀,变为不溶的固体染料,从而延长了它作为染料的使用寿命。

用其他金属盐代替明矾,可以得到其他颜色的染料。

1826年,法国的Pierre-Jean Robiquet确认了茜草根含有两种染料,即茜素红及红紫素(羟基茜素)。

茜素的首个合成路线是1868年由德国化学家卡尔·格雷贝、卡尔·里伯曼和英国化学家威廉·珀金几乎同时发现的。

格雷贝和里伯曼的方法十分昂贵,难以投入生产,相反,珀金的方法之一便是以煤焦油产品蒽作原料,先制取蒽醌,然后磺化、碱熔得到茜素,产率很高。

因此该法仍是目前工业上制取茜素的方法。

3、标志配合物研究的开始1793年法国分析化学家Tassaert发现CoCl3.6NH3,发表于最早的化学杂志Annakes de Chimie 28(106)1799。

组成为CoCl3.6NH3的化合物第一次制备出时,人们认为它是由两个简单化合物(CoCl3和NH3)一种新型的化合物。

既然简单化合物中的原子都已满足了各自的化合价,是什么驱动力促使两个独自存在的化合物如何相互结合形成更稳定的新的一类化合物?由于人们不了解成键作用的本质,故将其称之为“复杂化合物”。

1799年的塔萨厄尔(Tassaert)往CoCl2溶液中加入氨水,先生成Co(OH)2沉淀,继续加入氨水则Co(OH)2溶解,放置一天后便析出一种橙色晶体,经过分析得知是CoCl3·6NH3,Co(OH)2在过量氨的存在下被氧化成3价。

起初,人们把这种橙色晶体看成是稳定性较差的CoCl3和6NH3分子加合物;但事实却相反,当把它加热到150°C时,却无法释放出氨;用稀硫酸溶解后,回流几个小时也不生成硫酸铵。

1847年前后,根特(F.A.Genth)进一步研究了三价钴盐与氨生成的几种化合物,并分析了他们的组成。

结果表明:钴盐与氨的化合物不仅因氨分子的数量不同而有不同的颜色,而且钴氨盐中氯的行为也有所不同。

4、配合物性质研究1)Cl-沉淀实验(加入过量的AgNO3,作用形成AgCI沉淀,AgNO3无法从这些氨盐取代出不同的Cl–)配合物可沉淀Cl-数目现在化学式颜色名称CoCl3.6NH3 3 [Co(NH3)6]Cl3橙黄色氯化六氨合钴CoCl3.5NH3 2 [Co(NH3)5Cl]Cl2玫瑰红色CoCl3.4NH3 1 [Co(NH3)4Cl2]Cl 绿色IrCl3.3NH3 0 [Ir(NH3)3Cl3]2)电导率测定配合物摩尔电导(Ω-1) 离子数目现在化学式PtCl4.6NH3 523 5 [Pt(NH3)6]Cl4PtCl4.5NH3 404 4 [Pt(NH3)5Cl]Cl3PtCl4.4NH3 229 3 [Pt(NH3)4Cl2]Cl2PtCl4.3NH3 97 2 [Pt(NH3)3Cl3]ClPtCl4.2NH3 0 0 [Pt(NH3)2Cl4]二、链式理论(Chain theory)为解释这些实验结果,1869年瑞典Lund大学Blomstrand教授及其学生Jorgensen(后任丹麦Copenhagen大学教授)提出链式理论。

当时认为元素只有一种类型的价——氧化态,N为5价,Co为3价,Cl为1价。

NH3—ClCoCl3.6NH3 Co—NH3—NH3—NH3—NH3—ClNH3—ClClCoCl3.5NH3 Co—NH3—NH3—NH3—NH3—ClNH3—ClClCoCl3.4NH3 Co—NH3—NH3—NH3—NH3—ClClClIrCl3.3NH3 Ir—NH3—NH3—NH3—ClCl但实验表明IrCl3.3NH3的溶液不导电,其中的氯离子也不能被AgNO3沉淀,从而否定了链式理论。

三、配位化学Werner(1913诺贝尔奖获得者)理论1、Werner配位理论1891年,瑞士苏黎士(Zurich)大学的Werner(维尔纳)教授开始发表一系列论文,提出新的配位理论学说,基本观点如下:1)大多数元素有两种类型的价:即主价(---)和副价(—)。

分别相当于现在的氧化态和配位数。

2)每种元素都倾向于既满足它的主价又要满足它的副价。

3)副价指向空间的确定位置,这是金属配合物立体化学的基础。

1913年诺贝尔奖金获得者,配位化学的奠基人维尔纳(1866—1919,瑞士)是第一个认识到金属离子可以通过不只一种“原子价”同其他分子或离子相结合以生成相当稳定的复杂物类,同时给出与配位化合物性质相符的结构概念的伟大科学家。

在维尔纳事业的开始,曾经打破了碳原子在几何异构方面的统治,他的博士论文这样写到:肟类的同分异构现象是由于氮原子的正四面体构型引起的。

而在他事业的顶峰,同样迫使碳原子放弃其在旋光异构方面的统治。

他毕生的目标之一,在于指出立体化学是一个普遍现象,不限于含碳的化合物,而在这方面,有机物和无机物没有根本区别。

维尔纳是一个铁匠的儿子,生于法国莫罗兹,自亚尔萨斯归属德意志帝国,成了德国居民,但他在家坚持说法语,尽管在科学上崇拜德国,但政治和文化上则是同法国联在一起的。

维尔纳后来当了苏黎世大学教授,娶了当地居民,成了瑞士公民。

维尔纳自幼不畏权势,反抗占领,日后成为他革命学风的一部分。

他的配位学说是以同传统的原子价学说决裂而著称的。

他不迷信权威,勇于探索,百折不挠,用铁一般的事实证实自己的理论。

维尔纳结构观点的真实性已广泛为X射线衍射研究所证实。

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