第八章 配位化合物

H 2C H 2C
H2N
NH 2
CH 2 CH 2
2
Cu
H2N
NH 2
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称 为螯合个体。螯合个体为离子时称为螯合离子，螯合离子与外界
离子所组成的化合物称为螯合物。不带电荷的螯合个体就是螯合
物，通常把螯合离子也称为螯合物。
能与中心原子形成螯合个体的多齿配体称为螯合剂。
4、配位体
在配合物中与形成体结合的阴离子或中性分子 称为配位体，简称配体。
如[Co(NH3)4]2+中的NH3，在配体中提供孤对电
子与形成体形成配位键的原子称为配位原子，如配
体NH3中的N。
常见的配位原子为电负性较大的非金属原子 C、
Ｎ、Ｐ、O、S、C和卤素等原子。
根据一个配体中所含配位原子数目的不同，可将配 体分为单齿配体和多齿配体。
(1)单齿配体：一个配体中只有一个配位原子，如NH3，
OH-，X-，CN-，SCN-，ＣＯ等。 例如： Ag+ 与NH3 结合
Ag+ + 2NH3 → [H3N:→ Ag ←:NH3]+
(2)多齿配体：一个配体中有两个或两个以上 的配位原子，如 乙二胺（en)、EDTA
例如:
CH2 H 2N CH2 NH2
2、外界
不在内界的其他离子，如SO42－ 写在方括号 外，构成配合物的外界。 内界与外界之间的结合力是离子键，故在溶 液中内、外界是分离的，分别以离子状态存在于 溶液中。配位分子则没有外界。
3、中心原子
中心原子统称为配合物的形成体。位于配离子的 中心，中心离子绝大多数是中性原子或带正电荷的金 属阳离子，其中以过渡金属离子居多。 如Fe3+、Cu2+、Co2+、Ag+ 、Cu+等； 例如:在配合物[Ag(NH3)2]+、[Fe(CN)6]3-中,中心 原子分别为Ag、Fe原子。
一、配离子的稳定常数
Ag++ 2NH3 [Ag(NH3)2]+
向左进行的是配离子的解离反应，向右进行的则是配离子的 生成反应。与之相应的标准平衡常数分别叫做配离子的不稳定常 数（ K不稳）和稳定常数（ K稳） [Ag(NH3)2]+ K稳 = ————— 注:K稳较大,一般用lgK稳表示 [Ag+][NH3]2
[Co(NH3)5H2O]Cl3
三氯化五氨•一水合钴（ Ⅲ） [Pt(NO2)NH3(NH2OH)(Py)]Cl 氯化硝基•一氨•羟胺•吡啶合铂（ Ⅱ）
C.配离子电荷为零的配位分子
[Pt(NH3)2Cl2] 二氯•二氨合铂（ Ⅱ) [Ni(CO)4]
四羰基合镍
[Pt(NH2)NO2(NH3)2] 氨基•硝基•二氨合铂（ Ⅱ）
三、配合物的命名
配合物的命名与一般无机化合物的命名原则相同：
先提阴离子，再提阳离子 若阴离子为简单离子，称某化某。
若阴离子为复杂离子，称某酸某。
1、内界的命名次序是：
配位体数—配位体名称—合—中心离子（中心离子氧化数） （1）若内界有多种配体时，则配体的命名顺序是：先无机配 体，后有机配体，复杂配体写在扩号内；先命名酸根离子，后 中性分子（书写正好相反）；配体若都是阴离子时，则按先简 单后复杂，先无机后有机酸根离子顺序；配体都为中性分子时， 先简单后复杂：水-NH3-有机分子。 （2）不同配体名称之间以中圆点“ • ”分开，相同的配体个 数用倍数词头二、三、四等数字表示。
第八章 配位化合物
第一节 配位化合物的组成、分类和命名
第二节 配位平衡
1、掌握配合物的定义、组成和命名； 2、了解配位平衡的移动和稳定常数的计算； 3、了解螯合物的概念。
配位化合物简称配合物。生物体内许多必需
金属元素都是以配合物的形式存在，配合物或作 为酶的活性中心，或作为生物大分子结构的稳定 因子而发挥其重要作用。它们与医、药学关系密 切，许多药物本身就是配合物，或者通过与体内 生物大分子结合形成配合物而发挥其预防或治疗 疾病的目的。
1 K不稳 = ————— K稳
在配合物的溶液中既存在着配离子的形成反应，同时 又存在着配离子的解离反应，形成和解离达到平衡，这种
平衡称为配位平衡。
配位平衡的平衡常数称为配合物的稳定常数。
配合物在医学上的应用
螯合物与医药学关系密切。血红蛋白，维生素B12、锌胰岛素
及多种酶都是螯合物。Ca2+与EDTA螯合，治疗血钙过高时用EDTA可
配位化合物 名称 六氯合铂 (IV) 酸 氢氧化四氨合铜 (II) 溴化二氨合银 (I) 氯化四氨· 二水合铬 (III) 四碘合汞 (II) 酸钾 四硝基· 二氨合钴 (III) 酸钾 硫酸四氨合铜 (II) 硝酸二氨·二（乙二胺）合钴(III) 四氯合铂 (II) 酸四吡啶合铂 (II)
A.配离子是阴离子的配合物
6、配离子的电荷数
形成体和配体电荷的代数和即为配离子的电荷。 例如，K3[Fe(CN)6]中配离子的电荷数可根据Fe3+ 和6个CN-电荷的代数和判定为-3，也可根据配合物的
外界离子(3个K+)电荷数判定[Fe(CN)6]3-的电荷数为-3。
又如：［Cu(NH3)4]2+的电荷数是+２，
［Ag(NH3Βιβλιοθήκη 2]+的电荷数是＋１命名下列配合物，指出它们的配位体、配 位原子及配位数。
[Co(NH3)6]3+ 配体： NH3
六氨合钴（Ⅲ）配离子 配位原子： N 配位数：
6
[Co(ONO)(NH3)5]SO4
配体： NH3，ONO
硫酸亚硝酸根•五氨合钴（Ⅲ） 配位原子： N，O
配位数：
6
螯 合 物
乙二胺分子是多齿配体，两个乙二胺分子与一个Cu2+形成具 有两个五元环的配位个体[Cu(en)2]2+：
1.
生物体中金属、酶都是 金属配合物。例：血红 蛋白
2.
药物
第一节 配位化合物的组成、分类和命名
一、配合物的定义
中心形成体(金属阳离子或中性原子)与一定数目的配位体 (阴离子或中性分子) ，通过配位键结合，并按一定组成和空间 构型形成的复杂化合物称为配位化合物（配离子、配分子）。
例如， [Cu(H2O)4]2+
含有配离子的化合物以及中性配位分子统称 为配合物。 例如, K3[Fe(CN)6] 、[Co(NH3)6Cl3]
配位键 配体 中心原子
二、 配合物的组成
[Ag（NH3）2] NO3
中 心 离 子 配 位 原 子
配 体
配 位 体 数
外 界 离 子 外 界
内 界 配合物
1、内界
在配合物化学式中用方括号表示内界。 配合物的内界能稳定地存在于晶体及水溶液中。 它是配合物的特征部分，它的结构和性质与其他 离子不同。 如： [ Cu (NH3) 4 ]2+
通常在比较简单粗略的计算中，我们运用的配合 平衡常数即为累积稳定常数。K稳或K不稳和其他化学 平衡常数一样，不随浓度变化，只随温度变化。
章节重点：
1、掌握配合物的定义、组成和命名； 2、了解螯合物的概念； 3、了解配位平衡的移动和稳定常数。
K4[Fe(CN)6] 六氰合铁（ Ⅱ ）酸钾 K[PtCl3NH3] 三氯•一氨合铂（ Ⅱ）酸钾 H2[PtCl6] 六氯合铂（ IV ）酸 (NH4)[Co(NH3)2(NO2)4] 四硝基•二氨合钴（ Ⅲ）酸铵
B. 配离子是阳离子的配合物
[Co(NH3)5Cl2]Cl 氯化二氯•五氨合钴（ Ⅲ）
无机化合物 分子式 H 2 SO 4 NaOH KBr 名称 硫酸 氢氧化钠 溴化钾 分子式 H 2 [PtCl 6 ] [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 [Ag(NH 3 ) 2 ]Br [Cr(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ]Cl 3 K 2 [HgI 4 ] K[Co(NO 2 ) 4 (NH 3 ) 2 ] K 2 SO 4 硫酸钾 [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 [Co(NH 3 ) 2 (en) 2 ](NO 3 ) 3 [Pt(py) 4 ][PtCl 4 ]
常见的螯合剂是乙二胺四乙酸（EDTA）
HOOCH 2C
CH 2COOH
N
HOOCH 2C
CH2
CH2
N
CH 2COOH
乙二胺四乙酸是一个六齿配体，其中4个羧基氧原子和2 个 氨基氮原子共提供6 对孤对电子，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。
第二节 配合平衡
-
OOCH3C NCH2CH2N OOCH3C
CH3COO CH3COOEDTA
-
乙二胺(en）
5、配位数
在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的总数称为该形成体 的配位数。例如[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+的配位数为4; [Cr(H2O)4Cl2]+ 中Cr3+的配位数为6。目前已知形成体的配位数有2、4、6、8，其中 最常见的配位数为2、4和6。 由单齿配体形成的配合物，中心离子的配位数等于配体的数目； 若配体是多齿的，那么配体的数目不等于中心离子的配位数。 [Cu(en)2]2+中的乙二胺(en)是双齿配体，即每1个 en 例如： 有2个N原子与中心离子Cu2+配位，因此，Cu2+的配位数是4 而不是2。
从骨中将Ca2+移出，使钙通过肾脏迅速排出。又如用青霉胺治疗威 尔逊氏症，将沉积于肝、脑、肾等组织中的过量 Cu2+ 以青霉胺Cu2+ 螯合物形式从尿中排出，效果良好。
在溶液中配离子的解离和生成都是分步进行的。每一步都 有一个对应的不稳定常数或稳定常数，称为逐级不稳定常数或 逐级稳定常数。