第八章 配位化合物

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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。
若将逐级稳定常数依次相乘,就得到各级累积稳定 常数βn:
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。
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。
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+
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。
[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)
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
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 ]
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+:
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)
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。
(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
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+
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
-
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。
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。
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
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(NH3)2]+的电荷数是+1
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Βιβλιοθήκη Baidu合铂 (II)
A.配离子是阴离子的配合物
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