离子键配位键与金属键
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蓝色沉淀
Cu(OH)2 +2 NH4 +
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O
深蓝色溶液
血红素
叶 绿 素
维生素B12
配位化学的奠基人——维尔纳
维尔纳 (Werner, A, 1866—1919) 瑞士无机化学家,因创 立配位化学而获得1913年诺贝尔化学奖。
戴安邦 (1901-1999)
回顾离子键概念
定义:阴阳离子间通过静电作用形成的化学键。 成键微粒:阴阳离子
相互作用:静电作用(静电引力和斥力) 成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时,吸
引和排斥达到平衡,就形成了离子键。
含有离子键的化合物就是离子化合物
2、离子键的实质: 静电作用
在离子化合物中,根据库仑定律,阴、阳离
子之间的静电引力
金属原子脱落来的价电 子形成遍布整个晶体的“ 自由流动的电子”,被所有 原子所共用,从而把所有 的原子维系在一起。
4、金属键及实质:(在金属晶体中,金属阳离 子和自由电子之间的强的相互作用)这是化学 键的又一种类型。
金属键特征:无方向性,无饱和性
自由电子被许多金属离子 所共有,即被整个金属所 共有;无方向性、饱和性。
【3】金属为什么具有较好的延展性? 金属晶体中由于金属离子与自由电子间 的相互作用没有方向性,各原子层之间 发生相对滑动以后,仍可保持这种相互 作用,因而即使在外力作用下,发生形 变也不易断裂。
金属的延展性
++ + +++ + + ++ +
+++ ++ + + + ++
位错
+++ + ++ + + ++ ++++ +++ + +++ +
中国无机化学家和教育家,1981年当选为中国科学院化 学部学部委员。长期从事无机化学和配位化学的研究工作, 是中国最早进行配位化学研究的学者之一。
三、金属键
1、共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
金属为什么具有这些共同性质呢? 2、金属的结构
金属单质中金属原子之间怎样结合的?
3、组成粒子: 金属阳离子和自由电子
q+q-
F = k r2
在形成离子键时,阴阳离子间存在引力和斥
力,当引力和斥力达到平衡时,体系的能量最低,
形成最稳定的离子化合物。
离子键的强弱:
①一般说来,离子电荷越多,阴、阳离子的核间距越 小(即离子半径越小),则离子键越强。
②从元素电负性的角度来看,成键原子所属元素的电 负性差值越大,原子间越容易发生电子得失,形成离 子键,离子键也越强。 (一般情况:两元素电负性差 值>1.7) 离子键越强,离子化合物的熔、沸点越高。
【探究实验】-----54页
①向盛有AgNO3溶液的试管里逐滴的加入氨水 ②向盛有CuSO4溶液的试管里逐滴的加入氨水
根据实验分析出现现象的原因
实验已知氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为 生成了[Cu(NH3)4]2+ ,其结构简式为:
NH3
2+
ห้องสมุดไป่ตู้
H3N Cu NH3 NH3
Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu(OH)2 + 4NH3 . H2O
[Co(NH3)6] Cl3
内界 外界
K3[Cr(CN)6]
外界 内界
内界又由中心离子(或原子)和 配位体及配位数构成:
[Co (NH3)6]3+
中心 配 配 离子 位 位
体数
[Cu(NH3)4] SO4
中心离子 配体 配位数 外界离子
内界
外界
配合物
问题解决
在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、 NH3、F-、CN-、CO中,哪些可以作 为中心离子?哪些可以作为配体? • 中心原子:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+ • 配位体:H2O、NH3、F-、CN-、CO
5、金属键及金属性质
【1】金属为什么易导电? 在金属晶体中,存在着许多自由电子,
这些自由电子的运动是没有一定方向的, 但在外加电场的条件下自由电子就会发 生定向运动,因而形成电流,所以金属 容易导电。
【2】金属为什么易导热?
金属容易导热,是由于自由电子运动 时与金属离子碰撞把能量从温度高的部 分传到温度低的部分,从而使整块金属 达到相同的温度。
自由电子
+ 金属离子
金属原子
金属晶体结构具有金属光泽和颜色
由于自由电子可吸收所有频率的光,然后很 快释放出各种频率的光,因此绝大多数金属具有 银白色或钢灰色光泽。而某些金属(如铜、金、 铯、铅等)由于较易吸收某些频率的光而呈现较 为特殊的颜色。
3、离子键的特征:
阅读:P51
由于离子键没有方向性和 饱和性,因此以离子键相结合 的化合物倾向于形成晶体,使 每个离子周围排列尽可能多的 带异性电荷的离子,达到降低 体系能量的目的。
氯化钠的晶体结构
注意:阳离子与阴离子半径
比值越大,离子周围所能容纳 带异性电荷离子的数目就越 多。
离子的极化:在电场的作用下产生的离 子中的电子分布发生偏移的现象称为离 子的极化。
离子的极化可能导致阴阳离子的外 层轨道发生重叠,从而使得许多离子键 不同程度地带一些共价性。
二、配位键 NH3 + H+ == NH4+
1、配位键的形成 共用电子由一个原子单方面提供而不是由双方共 同提供
2、形成配位键的条件:①一方是能够提供孤对电 子的原子,②另一方是具有能够接受孤对电子的空 轨道的原子。配位键常用符号A→B。
一、离子键
1、离子键的形成
那些原子间可以形成离子键?
当电负性较小的金属元素的原子与电负性较大的非金属元 素的原子相互接近到一定程度时,容易发生电子得、失而 形成阴、阳离子。
阴、阳离子之间的静电作用——离子键形成稳定的化合物。
(1)活泼金属元素:Na、K、Ca、Mg与活泼非金属元 素O、S、F、Cl之间易形成离子键。即元素周期表中 ⅠA、ⅡA主族元素和ⅥA、ⅦA之间易形成离子键。 (2)NH + 4 、CO 32-、SO 24-等原子团也能与活泼的非金属或 金属元素形成离子键。强碱与大多数盐都存在离子键。
3、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合物。
组成:价电子层的部分d轨道和s、d轨道是空轨道 的过渡金属的原子或离子和含有孤对电子的分子(例 如CO,NH3,H2O)或离子(如Cl-,NO2-,CN-)。
4、配合物的组成
内界与外界
内界是配位单元,外界是简单离子。 内外界之间是完全电离的。
Cu(OH)2 +2 NH4 +
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O
深蓝色溶液
血红素
叶 绿 素
维生素B12
配位化学的奠基人——维尔纳
维尔纳 (Werner, A, 1866—1919) 瑞士无机化学家,因创 立配位化学而获得1913年诺贝尔化学奖。
戴安邦 (1901-1999)
回顾离子键概念
定义:阴阳离子间通过静电作用形成的化学键。 成键微粒:阴阳离子
相互作用:静电作用(静电引力和斥力) 成键过程:阴阳离子接近到某一定距离时,吸
引和排斥达到平衡,就形成了离子键。
含有离子键的化合物就是离子化合物
2、离子键的实质: 静电作用
在离子化合物中,根据库仑定律,阴、阳离
子之间的静电引力
金属原子脱落来的价电 子形成遍布整个晶体的“ 自由流动的电子”,被所有 原子所共用,从而把所有 的原子维系在一起。
4、金属键及实质:(在金属晶体中,金属阳离 子和自由电子之间的强的相互作用)这是化学 键的又一种类型。
金属键特征:无方向性,无饱和性
自由电子被许多金属离子 所共有,即被整个金属所 共有;无方向性、饱和性。
【3】金属为什么具有较好的延展性? 金属晶体中由于金属离子与自由电子间 的相互作用没有方向性,各原子层之间 发生相对滑动以后,仍可保持这种相互 作用,因而即使在外力作用下,发生形 变也不易断裂。
金属的延展性
++ + +++ + + ++ +
+++ ++ + + + ++
位错
+++ + ++ + + ++ ++++ +++ + +++ +
中国无机化学家和教育家,1981年当选为中国科学院化 学部学部委员。长期从事无机化学和配位化学的研究工作, 是中国最早进行配位化学研究的学者之一。
三、金属键
1、共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
金属为什么具有这些共同性质呢? 2、金属的结构
金属单质中金属原子之间怎样结合的?
3、组成粒子: 金属阳离子和自由电子
q+q-
F = k r2
在形成离子键时,阴阳离子间存在引力和斥
力,当引力和斥力达到平衡时,体系的能量最低,
形成最稳定的离子化合物。
离子键的强弱:
①一般说来,离子电荷越多,阴、阳离子的核间距越 小(即离子半径越小),则离子键越强。
②从元素电负性的角度来看,成键原子所属元素的电 负性差值越大,原子间越容易发生电子得失,形成离 子键,离子键也越强。 (一般情况:两元素电负性差 值>1.7) 离子键越强,离子化合物的熔、沸点越高。
【探究实验】-----54页
①向盛有AgNO3溶液的试管里逐滴的加入氨水 ②向盛有CuSO4溶液的试管里逐滴的加入氨水
根据实验分析出现现象的原因
实验已知氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为 生成了[Cu(NH3)4]2+ ,其结构简式为:
NH3
2+
ห้องสมุดไป่ตู้
H3N Cu NH3 NH3
Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu(OH)2 + 4NH3 . H2O
[Co(NH3)6] Cl3
内界 外界
K3[Cr(CN)6]
外界 内界
内界又由中心离子(或原子)和 配位体及配位数构成:
[Co (NH3)6]3+
中心 配 配 离子 位 位
体数
[Cu(NH3)4] SO4
中心离子 配体 配位数 外界离子
内界
外界
配合物
问题解决
在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、 NH3、F-、CN-、CO中,哪些可以作 为中心离子?哪些可以作为配体? • 中心原子:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+ • 配位体:H2O、NH3、F-、CN-、CO
5、金属键及金属性质
【1】金属为什么易导电? 在金属晶体中,存在着许多自由电子,
这些自由电子的运动是没有一定方向的, 但在外加电场的条件下自由电子就会发 生定向运动,因而形成电流,所以金属 容易导电。
【2】金属为什么易导热?
金属容易导热,是由于自由电子运动 时与金属离子碰撞把能量从温度高的部 分传到温度低的部分,从而使整块金属 达到相同的温度。
自由电子
+ 金属离子
金属原子
金属晶体结构具有金属光泽和颜色
由于自由电子可吸收所有频率的光,然后很 快释放出各种频率的光,因此绝大多数金属具有 银白色或钢灰色光泽。而某些金属(如铜、金、 铯、铅等)由于较易吸收某些频率的光而呈现较 为特殊的颜色。
3、离子键的特征:
阅读:P51
由于离子键没有方向性和 饱和性,因此以离子键相结合 的化合物倾向于形成晶体,使 每个离子周围排列尽可能多的 带异性电荷的离子,达到降低 体系能量的目的。
氯化钠的晶体结构
注意:阳离子与阴离子半径
比值越大,离子周围所能容纳 带异性电荷离子的数目就越 多。
离子的极化:在电场的作用下产生的离 子中的电子分布发生偏移的现象称为离 子的极化。
离子的极化可能导致阴阳离子的外 层轨道发生重叠,从而使得许多离子键 不同程度地带一些共价性。
二、配位键 NH3 + H+ == NH4+
1、配位键的形成 共用电子由一个原子单方面提供而不是由双方共 同提供
2、形成配位键的条件:①一方是能够提供孤对电 子的原子,②另一方是具有能够接受孤对电子的空 轨道的原子。配位键常用符号A→B。
一、离子键
1、离子键的形成
那些原子间可以形成离子键?
当电负性较小的金属元素的原子与电负性较大的非金属元 素的原子相互接近到一定程度时,容易发生电子得、失而 形成阴、阳离子。
阴、阳离子之间的静电作用——离子键形成稳定的化合物。
(1)活泼金属元素:Na、K、Ca、Mg与活泼非金属元 素O、S、F、Cl之间易形成离子键。即元素周期表中 ⅠA、ⅡA主族元素和ⅥA、ⅦA之间易形成离子键。 (2)NH + 4 、CO 32-、SO 24-等原子团也能与活泼的非金属或 金属元素形成离子键。强碱与大多数盐都存在离子键。
3、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合物。
组成:价电子层的部分d轨道和s、d轨道是空轨道 的过渡金属的原子或离子和含有孤对电子的分子(例 如CO,NH3,H2O)或离子(如Cl-,NO2-,CN-)。
4、配合物的组成
内界与外界
内界是配位单元,外界是简单离子。 内外界之间是完全电离的。