8普通化学_课件_中国农业大学
无机化学考研辅导笔记 中国农大考研普通化学课件
无机化学考研辅导笔记一.无机化学(理论部分)知识点应用归纳1、无机物(分子或离子)构型:(1)简单分子(或离子)(2)配合物:2、物质的熔、沸点(包括硬度):(1)晶体类型:原子晶体,离子晶体,金属晶体,分子晶体(2)离子晶体(3)分子晶体(4)金属晶体:金属键(与价电子、价轨道有关)3、物质的稳定性:(1)无机小分子(2)配合物:4、物质的磁性:(1)无机小分子:MO(掌握双原子分子轨道能级图)(共价双原子分子)(2)配合物5、物质的颜色:(1)无机小分子:极化理论(2)配合物:6、无机物溶解度:(1)离子晶体(2)共价化合物:7、物质的氧化还原性:影响因素(1)溶液酸、碱度(2)物质的聚集状态8、化学反应方向:(1)热力学数据(2)软硬酸碱理论9、分子极性、键的极性、键角、键长等:10、推导元素在周期表中的位置;能级组取值,选择—组合理量子数;四个量子数取值规则11、溶液中有关质点浓度计算:化学平衡,电离平衡,沉淀—溶解平衡,氧化—还原平衡,配合解离平衡;利用多重平衡规则,K是关键12、常见的基本概念:对角线规则;惰性电子对效应;Lewis酸、碱;质子酸、碱;缓冲溶液;屏蔽效应;钻穿效应;同离子效应;盐效应;镧系收缩;电负性;电离势;电子亲合势;晶格能;键能;有效核电荷及求法等。
二.无机化学(元素部分):(1)结构(2)性质:重点是化学性质有效原子序数(EAN)规则(Effective atomic number)必考一、概念:1927年英国化学家西奇维克提出,是指中心原子的电子数和配体给予中心原子的电子数之和。
即中心原子形成稳定配合物的EAN应等于紧跟它后面的惰性原子的序数。
主要用于羰基及其它非经典配合物结构中。
如:[Cr(CO)6]→24e-+12e-=36e-[Fe(CO)5] →26e-+10e-=36e-→Kr(氪) -36e-[Co(NH3)6]3+→24e-+12e-=36e-对于中心原子三偶数电子的,可直接形成羰基配合物,而一般中心原子为奇数电子的羰基配合物多不稳定,(不能满足EAN),所以它们容易氧化,还原或聚和成多核配合物,以符合EAN要求,如V为23e-,在形成V(CO)6的总电子数为35,它不稳定,易被还原成[V(CO)6]-。
中国农业大学赵士铎版普通化学课件7
c c (H ) c (OH ) c c (H ) K c (H ) HAc HAc W c(H ) Ka Ka c(H ) c(OH ) c(H ) K W c(H )
c(H )3 Ka c(H )2 (KW cHAc Ka )c(H ) Ka KW 0
[H ]2 c [H ] 整理得:[H+]2+[H+]Kaθ+cKaθ= 0
K K a 解一元二次方程,精确公式为: c(H ) / c a Ka c / c 2 4 一般当c /KaΘ≥500时,< 5%,c – [H+]≈c,
有c(H+)/cΘ=
HAc HCN HF NH3· H2O H2CO3 H 2S H2C2O4 1.76×10-5 4.93×10-10 3.53×10-4 1.77×10-5 4.3×10-7 1.1×10-7 5.9×10-2 0.994 0.0049 0.99 0.994 0.812 0.48 0.999
17世纪,波义耳概念:酸具有酸味,使蓝色石蕊试纸变
红;碱具有苦涩味滑腻感,使红色石蕊试纸变蓝。
1774年拉瓦锡提出含氧酸论,认为酸必须有氧元素。
19世纪初戴维提出氢元素是酸的基本元素。 19世纪后期,电离理论的建立,由阿仑尼乌斯提出酸碱
电离理论。
29世纪,富兰克林提出酸碱溶剂论、布朗斯特-劳莱提出
对于二元弱酸的推导: lim
普通化学 2001-2004
1. 0 107 Ka1 Ka1 Ka 2 K W 1.0 107 Ka1 Ka1 Ka 2
9:55:09
7 酸碱平衡
7.2 水溶液中的酸碱平衡
2普通化学_课件_中国农业大学
K
( 3 ) 渗透压法 1g/12000g 0.1L 2 . 03 kPa
cRT
mol
1
8.314kPa
mol
1
K
1
L 293 K
1
The Best
注意
• 稀溶液依数性的定量关系只适应于非电解质稀
溶液(难挥发),而对于浓溶液或电解质溶液,
定量关系不再成立,但性质依然存在。
拉乌尔(F M Raoult)
拉乌尔(Raoult,1830-1901)
2012-7-30
47
1.5.1 离子氛模型(model of ionic atmosphere )
1.5.2 活度(activity )
B BcB / c
B为B的活度
B 为活度系数(activity coefficient),与溶液中离子间的相互 作用有关 cB为物质B的浓度 国标规定 b为标准浓度(1.0mol kg-1)-通常用c= 1.0molL-1
; kPa
R: 8.314 kPaL mol-1 K-1
cB:
mol L -1
(1)渗透方向:
小
溶剂 稀溶液 (2)等渗溶液: 渗透能力相同的溶液 1 = 2
大
溶液 浓溶液
c1= c2
(3)反渗透作用 在浓溶液一方施加较其渗透压还大的外
压,强迫溶剂分子由渗透压大的溶液进
入渗透压小的溶液。
1.2.1 分散系定义 分散系——由一种或多种物质分散在其它 一种物质中构成的系统。
分散系由分散剂和分散质构成。
分散质——被分散的物质。 分散剂——分散其它物质。
1.2.2 分散系的分类(classify)
中国农业大学赵士铎版普通化学课件5
杂化轨道理论
5.3 杂化轨道理论
杂化轨道理论的提出
1931年鲍林为了更好地解释多原子分子的空间构型, 在价键理论的基础上,提出了杂化轨道理论。并且很 好地解释了甲烷分子的空间构型和其稳定性。
鲍林从电子运动具有波动性的这一特征出发,认为不 同形状的波可以相互叠加,而得到新的波形(新的波 函数形式)。
杂化:在形成分子时,由于原子间的相互影响,同一 原子的若干不同类型、能量相近的原子轨道相互混合 组成一组新轨道。这种轨道的重新组合过程称为杂化, 所形成的一组新轨道(能量相同、简并)为杂化轨道。
排斥态
d
5 化学键和分子结构
共价键的本质和特征
5.2 共价键的价键理论
价键理论(VB法)要点
❖典型共价键的形成是由于相邻两原子之间通过自 旋相反的未成对电子相互配对(共用),原子轨道
相互重叠,核间几率密度增大,而使系统能量降
低,趋于稳定的结果—共价键的本质;
❖只有波函数符号(波相)相同的轨道之间,才能发 生有效重叠;
1927年海特勒和伦敦将量子力学应用于分子结构, 又经鲍林发展形成了现代价键理论(电子配对法)。 继续发展提出了杂化轨道理论。
1932年密立根和洪特通过将分子整体考虑,提出了 完全不同于价键理论的分子轨道理论。
价键理论简单明了;分子轨道理论可定量计算。
普通化学 2001-2004
5 化学键和分子结构
➢ 同族中从上至下离子半径依次增大。
Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+; F-<Cl-<Br-<I-
➢ 同周期中,从左至右阳离子电荷增加离子半径减小,阴离子 电荷减少离子半径减小。Na+>Mg2+>Al3+;N3->O2->F-
1 普通化学 课件 中国农业大学
2. 我们为什么要研究化学? 我们为什么要研究化学?
保证人类生存:粮食,能源,环保 提高生活质量:衣,食,住,行 延长人类寿命:探明生命规律,合成药物
3. 化学在人类进步和科技发展有什么作用? 人类进步和科技发展有什么作用? 人类进步和科技发展有什么作用 (正面,负面) 正面,负面)
创造新物质,新材料(合成化学) (合成化学) 认识物质的组成,结构(分析化学,结构化学 分析化学,结构化学) 分析化学 认识物质组成,结构和功能的关系,设计\裁剪\改造分 子(物理化学,生物化学,材料化学…) (物理化学,生物化学,材料化学… 认识生物和非生物个体的存在的化学基础 认识实际事物的变化规律,调整\控制\改造客观世界 (物理化学,土壤化学\环境化学\生物化学…) 物理化学, 物理化学 土壤化学\环境化学\生物化学…
臭氧洞
南极臭氧层浓度的变化
2nm
硅原子晶面上书写的汉字-世界上最小的汉字(1993)-中国科学院真空物理研究室
�
普通化学(B) 普通化学
Ganernal Chemistry
任丽萍
理学院无机及分析教研组 办公室: 办公室:理学院大楼 304 电话:62731991(西区) 62736957(东区) 电话:62731991(西区) 62736957(东区) 731991(西区 Email: Renlp@
坚持上课,认真记好笔记——前提 坚持上课,认真记好笔记 前提 课后认真复习 ——手段 ——手段
(以班为单位每次交1/4,用A4作业纸,要求写明专 业,班级,章节,题号)
学会看参考书 学会看参考书——提高 提高
课程成绩(可以提建议) 课程成绩(可以提建议)
总分 100 平时 10(主要是作业) (主要是作业) 测验 20(随堂测验,或期中测验) (随堂测验,或期中测验) 期末 70 下课后, 下课后,每班的科代表或学委 到我这留一下联系方式
普通化学课件
酸 性 增 强
解释:自下而上 半径减小(电荷相同 吸引O - 电荷相同), 解释 自下而上, Rx+半径减小 电荷相同 ,吸引 2- 自下而上 排斥H 能力增强,发生酸式解离。 排斥 +能力增强,发生酸式解离。
21
6.4.2 氧化物及其水合物的酸碱性 3)同一元素不同价态的氧化物及其水合物: )同一元素不同价态的氧化物及其水合物: 高价态的酸性强于低价态,碱性较弱。 高价态的酸性强于低价态,碱性较弱。
R—O—H
碱式 酸式 的正电荷多,半径较小, 吸引O - 若Rx+的正电荷多,半径较小,则Rx+吸引 2- 的能力大,发生酸式解离,呈酸性。 排斥 H+的能力大,发生酸式解离,呈酸性。
19
6.4.2 氧化物及其水合物的酸碱性
同一周期: 同一周期:对于最高氧化值的氧化物及其水合 从左到右,酸性增强,碱性减弱。 物,从左到右,酸性增强,碱性减弱。
第六章 元素化学与无机材料
第六章 元素化学与无机材料
6.1 单质的物理性质(自学) 单质的物理性质(自学) 6.2 单质的化学性质(自学) 单质的化学性质(自学) 6.3 无机化合物的物理性质 6.4 无机化合物的化学性质 6.5 配位化合物 6.6 无机材料 (自学) 自学)
2
6.3 无机化合物的物理性质
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 Rx+ Na+ Mg2+ 0.072 Al3+ 0.0535 Si4+ 0.040 P5+ 0.038 S6+ 0.029 Cl7+ 0.027
r+/nm 0.102 解释
《普通化学》(第二版)赵士铎主编 习题答案
普通化学(第二版)赵士铎主编习题答案中国农业大学无机及分析化学教研组编第一章 气体和溶液1.1 (1) 溶液的凝固点下降(2) 土壤溶液浓度过大,渗透压大于植物根细胞液的渗透压 (3) 溶液的凝固点下降1.2 沸点不断上升,至溶液达到饱和后,沸点恒定;蒸气凝结温度恒定,等于溶剂的沸点。
1.3%6.1)O H (/1)O H ()O H ()O H ()O H ()O H ()O H (kg mol 91.097.0%mol kg 034.0/%0.3)O H (1)O H (/)O H ()O H (Lmol 88.0mol 34g L g 1000%0.3)O H ()O H ()O H (2222222222221-1-222222221-1--1222222=+=+=⋅=⋅=-=⋅=⋅⋅⨯==M b b n n n x w M w b M w c ρ1.4 凝固点自高至低顺序:葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化钾溶液 1.5b = 1.17 mol ⋅kg -1∆T b = K b b = 0.52K ⋅kg ⋅mol -1⨯1.17 mol ⋅kg -1 = 0.61K T b = 373.76K = 100.61℃∆T f = K f b = 1.86K ⋅kg ⋅mol -1⨯1.17 mol ⋅kg -1 = 2.18K T f = 270.87K = - 2.18 1.6 π = cRT =RT VMm / 1-4-1-1m ol g 100.2kPa499.0L 10.0K 300K m ol L 8.31kPa g 40.0⋅⨯=⨯⨯⋅⋅⋅⨯==πV mRT M1.721:2: 30 1280.3 : 1610.2 : 15.9= 化合物中C 、H 、O 原子数比为21:30:21--1A b B f mol g 3105.00g0.33K g 100.0mol kg K 12.5⋅=⨯⨯⋅⋅=∆=m T m K M故该化合物的化学式为C 21H 30O 2 1.81-B 2BB 22222m o lg 4.342)O H (/)O H (}CO )NH {(/}CO )NH {(⋅=∴=M m M m m M m第二章化学热力学基础2.1 (1)错误;(2)正确;(3) 错误;(4)错误;(5)正确;(6)正确;(7) 错误;(8)错误2.2 (1/4)[反应式(1)-反应式(2)]得:(1/2)N2(g)+(1/2)O2(g)=NO(g)∴∆f H mθ(NO,g)=(1/4){ ∆r H mθ(1) - ∆r H mθ(2)}=(1/4)[-1107kJ⋅mol-1-(-1150 kJ⋅mol-1)]=90 kJ⋅mol-12.3 (1/4)[反应式(3)-反应式(4)+3⨯反应式(2)- 反应式(1)]得:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) (5)∴∆f H mθ(N2H4,,g)=(1/4){ ∆r H mθ(3) - ∆r H mθ(4)+ 3⨯∆r H mθ(2) - ∆r H mθ(1)} =(1/4){-143kJ⋅mol-1-(-286kJ⋅mol-1+3⨯(-317kJ⋅mol-1)-(-1010kJ⋅mol-1)) =50.5 kJ⋅mol-12⨯反应式(4)-反应式(5)得:N2H4(l)+ )O2(g)= N2(g)+2H2O(l)∆r H mθ=2⨯∆r H mθ(4)- ∆r H mθ(5)=2⨯(-286 kJ⋅mol-1)- 50.5kJ⋅mol-1= -622.5 kJ⋅mol-12.4 ∆r H mθ=2∆f H mθ(CO2,g)+3∆f H mθ(H2O,l)+(-1)⨯∆f H mθ(CH3OCH3,l)+(- 3)∆f H mθ(O2,g)∴∆f H mθ(CH3OCH3,l) =2∆f H mθ(CO2,g) +3∆f H mθ(H2O,l)- ∆r H mθ= -183 kJ⋅mol-12.5CO(g)+(1/2)O2(g)由题意知,∆r H mθ(1)<0, ∆r H mθ(2)<0, ∆r H mθ(3)<0∆r H mθ(1)= ∆r H mθ(2)+ ∆r H mθ(3)∆r H mθ(1)-∆r H mθ(3)= ∆r H mθ(2)<0即:以碳直接作燃料时放热较多2.6 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)∆r H mθ= ∆f H mθ(CO,g)+ (-1)∆f H mθ(H2O,g)=-110.5 kJ⋅mol-1 -(-)241.8 kJ⋅mol-1=131.3 kJ⋅mol-1CO2(g) +H2O(g)∆r H mθ(2) ∆r H mθ(3)CO(g)+H2(g)+O2(g)∆r H mθ(1)= ∆r H mθ(2)+ ∆r H mθ(3) ∴∆r H mθ(1) - ∆r H mθ(3) = ∆r H mθ(2)>0由题意知,∆r H mθ(1)<0, ∆r H mθ(3)<0 故:以水煤气作燃料时放热较多2.7 均为熵增过程。
8普通化学_课件_中国农业大学
配位平衡与氧化还原平衡
34
配位平衡与酸碱平衡
配位体的酸效应:
Fe
3
3 C 2 O 4 Fe(C 2 O 4 ) 3
2
3
+
6H
3 H 2C 2O 4
3
Fe(C 2 O 4 ) 3 6H Fe
3
3H 2 C 2 O 4
K
1 K f ( K a1 K a 2 )
3
影响酸效应大小的因素
①Kf越小,配合物越易解离 另 一 种 说 法
②Ka1 Ka2小,生成的弱酸酸
性越弱,则酸效应越明显,配
合物越不稳定。 或 配位体的碱性越强,酸效 应越大。
36
Fe(C 2 O 4 )
3 3
,
HgI
2 4
CuCl
2 4
Ag(NH
3
)
2
能否在较高酸度下稳定存在
38
① Ca(EDTA)2-, [HgI42-] 能否在较高pH下稳定存在?
②利用Na3[Co(ONO)6]与K+ 反应生成K2Na[Co(ONO)6]
鉴定K+,pH应控制在什么范围?
近中性
酸性过高: NO2- + H+ = HNO2 配体酸效应。
碱性过高:Co3+ + 3OH- = Co(OH)3 中心离子水解效应
21
9.1.4 配合物的异构现象
分子式相同,结构不同,性质不同的化合物互称异构体
结构异构 配合物中原子的排列顺序不同的现象称结构异构。 异构体之间物理性质和化学性质有明显的不同
CoBrSO4(NH3)5 [CoBr(NH3)5]SO4 紫色 [CoSO4(NH3)5]Br 红色 CrCl3(H2O)6 [Cr(H2O)6]Cl3 紫色 [CrCl(H2O)5]Cl2· 2O 亮绿色 H [CrCl2(H2O)4]Cl· 2O 暗绿色 2H
化学反应速率 中国农大考研普通化学课件
需要的最低能量。
3.碰撞必须沿一定方向进行。
P:方位因子. P越大,碰撞的方位越有利。
v = Z ·f ·P
= Zo ·f ·P ·c(A) c(B) k = PZo e-Ec/RT 有效碰撞:具有足够能量,
且具有正确方向的碰撞。
二.过渡态理论
2NO+O2=2NO2 NO2+SO2=SO3+NO
Ea1 Ea2 Ea>Ea1 Ea>Ea2
E Ea
非催化历程
2SO2+O2=2SO3
Ea
催化历程
Ea1
Ea2
2NO+O2=2NO2 Ea1
2NO2+2SO2=2SO3+NO Ea2
反应进程
3. 催化作用的特点 改变Ea。 只能改变那些在理论上能够进行的反应的速率。 只改变反应速率,不改变反应的始态与终态。
mol -1 ·l ·s-1 mol -2 ·l2 ·s-1
二. 温度对化学反应速率的影响
著名的阿仑尼斯经验公式:
Ea
k Ae RT
Ea:活化能
k 是速率常数 A:常数
R:摩尔气体常数 T:热力学温度
只与反应的本质有关, 与浓度、温度无关。
T 大,k→大,反应速率加快。 T小,k→小,反应速率减慢。
v=–
1 a
. dc(A) dt
=
–
1 b
. dc(B) dt
=
1 c
. dc(C) = dt
1 . dc(D) d dt
对于反应:2x+3y=4z,下列关系正确的是:
a. dc(x) 3dc( y)
中国农业大学赵士铎版普通化学课件
第二章 化学平衡
化学反应进行的限度 化学平衡原理及其计算 化学平衡的移动—— · 查德 理原理
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
2 化学平衡
2.1 标准平衡常数
❖2.1.1 化学平衡状态
❖2.1.2 标准平衡常数
❖2.1.3 反应商判据
2.2 多重平衡系统
普通化学 2001-2004
v正 v逆
v正= v逆
9:31:21
2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
化学平衡的特征
❖化学平衡是有条件的; ❖平衡状态是一定条件下反应所能进行到的
最大限度; ❖是一种动态平衡; ❖平衡组成与达到平衡的途径无关.
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
例:水煤气反应:CO2 + H2 == CO +H2O; T=1473K
M起始
M平衡
cCO2 cH2 cCO cH2O CO2 H2 CO H2O 1、 0.01 0.01 0 0 0.004 0.004 0.006 0.006
2、 0.01 0.02 0 0 0.0022 0.0122 0.078 0.078
解:设O2的起始的物质的量为x .
2NO(g) + O2(g)
起始的量 mol·L-1 0.04
x
=
2NO2(g)
0
平衡时的量mol·L-1
0.04(1-0.4)
x(1-
1 2
×0.4×0.04)
0.4×0.04
K (cN(c /O c N 2 )O /2c c O )22 /c(0.0(0 4 .0 4 . 6)0 2 ,0 x)0 4 .08
普通化学 PPT课件-绪论第一章
律的一门基础科学,简而言之,化学是研究
物质变化的科学 .
化学最初被划分为两个分支学科: 无机化学和有
机化学;
后来又被分为四个分支学科: 以研究碳氢化合物及其衍生物为对象的有机化学; 以研究所有元素及其化合物为对象的无机化学; 以研究物质化学组成的鉴定方法及其原理为内
容的分析化学;
bB P P X B P 55.5 P* 令K b 55.5 bB * * 则P P X B P K b bB 55.5
* *
Raoult(拉乌尔) 定律:
在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气 压下降值与溶质的质量摩尔浓度成正比 。
P K b bB
五大危机
四大理论 21世纪 科技热点 环境中的五 大全球性问 题 资源、能源、人口、粮食、环境 天体、地球、生命、人类的起源
和演化
可控热核反应,信息高速公路,生命科 学方面的人类基因,生物技术征服癌症、 心脑血管疾病和爱滋病,纳米材料与技 术,智能材料及环境问题等
温室效应、酸雨、臭氧层、水质污 染、森林减少
理想气体状态方程式的应用
1. 计算p,V,T,n四个物理量之一。 pV = nRT 用于温度不太低,压力不太高的真实气体。
2.气体摩尔质量的计算
pV nRT
m pV RT M
m n M
mRT M pV
3.气体密度的计算
mRT M pV
=m/V
RT M p
pM = RT
1.1.2 道尔顿理想气体分压定律 组分气体:理想气体混合物中每一种气体叫做
稀溶液 的通性
1. 蒸气压下降
纯水
糖水
蒸气压 下降
在同一温度下,溶液的蒸气压总是低于纯
原子结构 中国农大考研普通化学课件
2 . 核外电子的排布 依据:按能级递增的顺序将电子依次
(1s, 2s 2p, 3s 3p, 4s 3d 4p,5s 4d 5p, 6s 4f 5d 6p, 7s 5f 6d )填入各轨道, 再将各轨道按主量子数递增的顺序调整;
副族:最后一个电子填入 (n-1)d或 (n - 2)f 亚层上的为 副族元素。 共8个主族,表示为 IB —— VIIIB。 仅包含长周期元素的纵行
结论:
主族元素:最外层电子数 = 族序数
副族元素:IB, IIB:最外层电子数 = 族序数
IIIB—VIIB:最外层+(n-1)d电子数 = 族序数 VIIIB:ns + (n - 1)d = 8,9,10
二. 波粒二象性
1. 微粒的波动性
1924 , 法国, L.de.Broglie提出:实物微粒 都具有波粒二象性。
=
h P
=
h mv
电子射线 发生器
电子的波:
电子的波动性是电子无数次行为的统计结果. 对大量电子来说,它是大量电子行为的统计结果; 对一个电子来说,它是一个电子大量行为的
统计结果.
E1s < E2s = E2p < E3s = E3p = E3d < •••
2. 多电子原子的能级
A. l 相同: n 愈大,能级愈高; E1s < E2s < E3s < ••• E2p < E3p< E4p < •••
B. n 相同: l 愈大,能级愈高; E n s < E n p < E n d < E n f < •••
中国农业大学赵士铎版普通化学课件10解剖
❖10.3.1 配位平衡和稳 定常数
❖10.3.2 配位平衡的移 动
❖10.2.1 基本要点
❖10.2.2 杂化轨道和配 离子空间构型
❖10.2.3 外轨型配合物 和内轨型配合物
普通化学 2001-2004
10:14:29
10 配位化合物
前言
一个元素的微粒(原子或离子)与同该微粒相结合的
配位体,常由于形成配位化合物后,而改变了它们
内界之间的结合为配位键,结合牢固,不易电离。 内外界之间以离子键结合,在水溶液中完全电离。
普通化学 2001-2004
10:14:29
10 配位化合物
配合物的组成
10.1 配合物的基本概念
中心离子(原子)
❖占据配离子中心位置的简单阳离子或中性原子,又 叫形成体。
❖中心离子要存在接受外来孤电子对的空轨道,多为 过渡金属元素。绝大多数是金属离子,也可以是金 属原子或高氧化数的非金属元素。
OHH2O
O
H2[PtCl6]
六氯合铂 (IV) 酸
Pt (IV) 6 -2 Cl- Cl
普通化学 2001-2004
10:14:29
10 配位化合物
螯合物
10.1 配合物的基本概念
多基配位体与中心离子形成的具有环状结构的配合
物称为螯合物,又叫内配合物。
❖螯 合 物 一 般 形 成 五 元 环 或
❖只含有一个配位原子的配位体称为单基(齿)配位
体;CN-、NH3、CO、H2O。
❖含一个以上配位原子的配位体称为多基(齿)配位
体。H2NCH2CH2NH2(乙二胺)
乙二胺四乙酸 HOOCCH2
CH2COOH
NCH2CH2N
HOOCCH2
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① Ca(EDTA)2-, [HgI42-] 能否在较高pH下稳定存在?
②利用Na3[Co(ONO)6]与K+ 反应生成K2Na[Co(ONO)6]
鉴定K+,pH应控制在什么范围?
近中性
酸性过高: NO2- + H+ = HNO2 配体酸效应。
碱性过高:Co3+ + 3OH- = Co(OH)3 中心离子水解效应
简单配合物:形成体与单基配体形成配合物。
12
螯合物
形成体与多基配体形成的环状配合物。
这种配合物具有特殊的稳定性,且形成的 环为五、六元环 时,较为稳定。
13
14
15
多核配合物
多个形成体通过桥基相连而形成的配合物.
16
不饱和烃配合物
π 电子参与形成配位键的配合物
17
冠醚类配合物
18
C60-配合物
3
影响酸效应大小的因素
①Kf越小,配合物越易解离 另 一 种 说 法
②Ka1 Ka2小,生成的弱酸酸
性越弱,则酸效应越明显,配
合物越不稳定。 或 配位体的碱性越强,酸效 应越大。
36
Fe(C 2 O 4 )
3 3
,
HgI
2 4
CuCl
2 4
Ag(NH
3
)
2
能否在较高酸度下稳定存在
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配位单元的命名:
①(配位体数-配体名称)—合—形成体名称-(氧化数)。 ②配位体顺序从左→右依次写出,配体之间用 隔开。 有些配位体在与不同的中心离子(原子)形成配合物时,与 中心离子(原子)结合的配位原子不同,在书写分子式或命 名时应注意。例如:SCN-配位体,在K[Ag(SCN)2]中,S是 配位原子,配合物名称是二硫氰酸根合银(Ⅰ)酸钾。在 NH4[Cr(NH3)2(NCS)4]中,N是配位原子,配合物的名称是二 氨· 四异硫氰酸根合铬(Ⅲ)酸铵。 SCN配合物的命名: 配阴离子——酸根 两可配位体 配阳离子——简单阳离子。
任何一种配合物的稳定存在
都需要有一定的pH值范围。
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配位平衡与沉淀平衡
Ag+ + Cl- →AgCl↓ +Cl- +NH3 [Ag(NH3)2]+ 浓NH3 BrAgBr↓
S2O32[Ag(S2O3)2]340
平衡移动的定性预测 K =KspKf
AgX + 2NH3=Ag(NH3)2+ + X-
(ligand) 。其中直接 提供孤电子对的原子称配位原子
单基配体:只有一个配位原子的配位体。 NH3、H2O、X多基配体:能同时提供两个或两个以上配位原子的 配位体 (又称螯合剂)。
如C2O42-(双),en(双),EDTA(6)
8
常见配位体名称、配位原子
配位体 F
-
配位体名称 氟 氯 溴 碘
配位 原子 F Cl Br I S N O N N O C O CO NO ONO NO2
配位数—— 与形成体形成配位键的配位原子数
单基配体——配位体数=配位原子数(配位数)
多基配体——配位体数<配位原子数(配位数)
10
配合物 内界 外界
[ A g ( N H
3
)
2
]
+
C l
-
中 心 离 子
配 位 原 子
配 位 体配 位 体 数配 子 电外 界 离 子
荷
11
9.1.2 配合物的类型
21
9.1.4 配合物的异构现象
分子式相同,结构不同,性质不同的化合物互称异构体
结构异构 配合物中原子的排列顺序不同的现象称结构异构。 异构体之间物理性质和化学性质有明显的不同
CoBrSO4(NH3)5 [CoBr(NH3)5]SO4 紫色 [CoSO4(NH3)5]Br 红色 CrCl3(H2O)6 [Cr(H2O)6]Cl3 紫色 [CrCl(H2O)5]Cl2· 2O 亮绿色 H [CrCl2(H2O)4]Cl· 2O 暗绿色 2H
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空间异构 分子式相同,排列顺序也相同,但在配位单元内配体的空间 位置不同的现象。 (1)几何异构:(顺—反异构)
23
顺铂—抗癌药
24
旋光异构 这种异构体化学性质及普通的物理性质均一样 ,它们使平面偏振光的偏转方向不同。故称旋光 异构。结构特点: 互称镜像关系。如人的左手一样,又称手性物质 或光活性物质。
2-
C H 3C O O C 2O 4 C 5H 5N C H 3N H 2
( C 5H 4N ) 2 ( b i p y ) N H 2C H 2C H 2N H 2
-
乙二胺
OOCH2 OOCCH2 (EDTA)
S 2O 3
硫代硫酸根
-
C H 2C O O
-
乙二胺四乙酸根
N,O
9
配位数(coordination number)
A [Co(NH3)5SO4]Br
B
[Co(NH3)5Br]SO4
6
形成体
条件:
位于配位单元中心的原子(central atom)
具有空的价电子轨道,接受配体的孤电子对。
常见形成体有过渡金属阳离子、中性原子、高氧化值的非金属
好的中心 形成体
7
配位体、配位原子 与形成体通过配位键结合的分子或离子称为配位体
K
f 2
c Ag(NH c Ag(NH ) 3
/ c
) 2 / c 3
c ( NH 3 ) / c
7 . 5 10
3
K
f
c Ag(NH c Ag
/ c
) / c 3 2
{ c ( NH 3 ) / c }
2
1 . 7 10
7
K f K f1 K f 2
9
配位化合物
Coordination Compound
中国农业大学【天地农大BBS】
1
配位化学的奠基人
瑞士苏黎士大学化学系教授, 1892年提出配位化学理论,奠定
现代配位化学理论基础,因此荣
获1913诺贝尔化学奖。
(A.Werner,1866-1919)
2
事实1
Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s) AgCl(s)+2NH3=[Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-
内界、外界
内界: (inner spher)
[Cu(NH3)4]SO4
是形成体和配位体组成的配位单元 如 [Cu(NH3)4]2+
外界:
(out spher)
与配位单元相反电荷的自由离子如 SO42配合物形成的原因
①内外界之间为离子键,配合物可解离。
配位单元内部,形成体和配体之间是配位键,相对稳定。
(2)Kf的意义
Kf的大小表示配合物形成趋势的大小。 配合物稳定 性
K f { Ag(NH
) } 1 . 7 10 3 2
7
K f { Ag(CN)
} 1 . 3 10 2
23
稳定性
Ag(NH
3
) 2 Ag(CN)
2
不相同类型配合物能否直接比较?
计算配合物溶液中有关离子的浓度
事实2
[CuCl4]2淡黄色 [Cu(NH3)4]2+深蓝色
事实3
[Cu(H2O)4]2+ 蓝色 [Cu(en)2]2+ 蓝紫色
组成均为CrCl3﹒6H2O的物质,在不同的实验条件下, 得到三种不同的颜色。
紫色 [Cr(H2O)6]Cl3 亮绿色 [CrCl(H2O)5]Cl2.H2O
3
暗绿色 [CrCl2(H2O)4]Cl.2H2O
25
26
[CrBr2(NH3)2(H2O)2]
NH3
H2 O NH3 NH3
NH3 H2 O
H2 O Br
Br
Br
H2 O Br
镜面
27
K2[HgI4]
组成 内外界离子 配位体 中心离子 配位数
命名
28
9.2
配合物的稳定性及配位平衡
Fe3+ + nSCN-
Fe(SCN)n3-n FC2O42-
19
9.1.3 配合物的命名
配合物的命名遵循无机化合物的一般命名原则,阴离子 (配阴离子)在前,阳离子(配阳离子)在后
无机化合物 分子式 H 2S O 4 NaOH 名称 硫酸 氢氧化钠 分子式 H 2[ P t C l 6] [ C u ( N H 3) 4] ( O H ) 2 [ A g ( N H 3) 2] B r KBr 溴化钾 [ C r ( N H 3) 4( H 2O ) 2] C l 3 K 2[ H g I 4] K [ C o ( N O 2) 4( N H 3) 2] K 2S O 4 硫酸钾 [ C u ( N H 3) 4] S O 4 [ C o ( N H 3 ) 2( e n ) 2] ( N O 3) 3 [ P t ( p y ) 4] [ P t C l 4] 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 ( I II) 四 氯 合 铂 (II)酸 四 吡 啶 合 铂 (II)