基础化学第十一章配位化合物优秀课件
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有机化学课件：第11章 配位化合物
（可形成两个及两个以上的配位键）
如： 乙二胺 H2NCH2CH2NH2
（en）
二基配体
乙二胺四乙酸
(HOOCCH2)2 NCH2CH2N (CH2COOH)2 （EDTA）
六基配体
多基配体和螯合物 单基配体：只有一个配位原子的配体（NH3，H2O）； 双基配体：含有二个配位原子的配体 (C2O42－ ，en)等； 多基配体：含有多个配位原子的配体 (EDTA)。
配体的命名顺序为：
罗马数字
先无机配体,后有机配体；先阴离子,后中性分子。
若配体均为阴离子或中性分子时，可按配位原 子元素符号英文字母顺序排列。
如： en 、H2O NH3、H2O
先 H2O 后 en 先 NH3 后 H2O
[CoCl2(NH3)2(H2O)2]Cl 氯化二氯·二氨·二水合钴(Ⅲ) 复杂配体均加括号
胺
H2C H2N
NH2 CH2 2
Cu
H2C H2N
NH2 CH2
由中心原子与多齿配 体形成的环状配合物 称为螯合物
形成的环 以5元环 和 6元环稳定
常见的多齿配体：乙二胺四乙酸（EDTA）
HOOCH2C
CH2COOH
NCH2-CH2N
HOOCH2C
CH2COOH
[Ca(edta)]2
5个 5元环
几何异构 光学异构
电离异构
[CoSO4(NH3)5]Br [CoBr(NH3)5]SO4
水合异构
[Cr(H2O)6]Cl3 [CrCl(H2O)5]Cl2·H2O [CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O [CrCl3(H2O)3]·3H2O
配位异构
[Co(NH3) 6][Cr(C2O4)3] Cr (NH3) 6][Co (C2O4)3]
如： 乙二胺 H2NCH2CH2NH2
（en）
二基配体
乙二胺四乙酸
(HOOCCH2)2 NCH2CH2N (CH2COOH)2 （EDTA）
六基配体
多基配体和螯合物 单基配体：只有一个配位原子的配体（NH3，H2O）； 双基配体：含有二个配位原子的配体 (C2O42－ ，en)等； 多基配体：含有多个配位原子的配体 (EDTA)。
配体的命名顺序为：
罗马数字
先无机配体,后有机配体；先阴离子,后中性分子。
若配体均为阴离子或中性分子时，可按配位原 子元素符号英文字母顺序排列。
如： en 、H2O NH3、H2O
先 H2O 后 en 先 NH3 后 H2O
[CoCl2(NH3)2(H2O)2]Cl 氯化二氯·二氨·二水合钴(Ⅲ) 复杂配体均加括号
胺
H2C H2N
NH2 CH2 2
Cu
H2C H2N
NH2 CH2
由中心原子与多齿配 体形成的环状配合物 称为螯合物
形成的环 以5元环 和 6元环稳定
常见的多齿配体：乙二胺四乙酸（EDTA）
HOOCH2C
CH2COOH
NCH2-CH2N
HOOCH2C
CH2COOH
[Ca(edta)]2
5个 5元环
几何异构 光学异构
电离异构
[CoSO4(NH3)5]Br [CoBr(NH3)5]SO4
水合异构
[Cr(H2O)6]Cl3 [CrCl(H2O)5]Cl2·H2O [CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O [CrCl3(H2O)3]·3H2O
配位异构
[Co(NH3) 6][Cr(C2O4)3] Cr (NH3) 6][Co (C2O4)3]
基础化学第十一章配位化合物[可修改版ppt]
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螯合物
2、螯合剂与EDTA
EDTA常用H4Y表示,结构式为:
HOOCCH2
CH2COOH
N–CH2 – CH2 –N
HOOCCH2
CH2COOH
EDTA常以双偶极离子形式存在:
HOOCCH2
CH2COO-
HN+–CH2 – CH2 –+NH
-OOCCH2
CH2COOH
螯合物
2、螯合剂与EDTA
EDTA特点:
Cu(NH 3 ) 4 (OH) 2
K PtCl 5 (NH 3 )
Zn(OH)(H
2 O) 3 NO 3
Co(NH 3 ) 5 (H 2 O) Cl 3
Fe(CO) 5
Co(NO 2 ) 3 (NH 3 ) 3
Ca(EDTA)
2
硫酸四氨合铜（Ⅱ） 六异硫氰根合铁（Ⅲ）酸钾 六氯合铂（Ⅳ）酸 氢氧化四氨合铜（Ⅱ） 五氯•氨合铂（Ⅳ）酸钾 硝酸羟基•三水合锌（Ⅱ） (三)氯化五氨•一水合钴（Ⅲ） 五羰（基）合铁 三硝基•三氨合钴（Ⅲ） 乙二胺四乙酸根合钙（Ⅱ）
配离子 中心原子电荷 配体电荷 配离子电荷数
[Cu(NH3)4]2 + 1×(+2)
中性
+2
[HgI4]2－
1×(+2)
4×(－1) －2
配合物的基本概念
三、配合物的命名
■命名原则
①阴离子在前，阳离子在后。
“某化某、某酸、氢氧化某、某酸某”
②配体数-配体名-“合”-中心原子(氧化值)
[Fe(en)3]Cl3 [Ag(NH3)2]OH
基础化学第十一章 配位化合物
第一节
配合物的基本概念
Fundamental Conception
无机化学-11配位化合物
40/90
2.配位数为4的配合物 [BeX4]2-的空间构型 为四面体， μ=0 。
41/90
[Ni(CN)4]2-的空间 构型为平面正方形， μ=0。
42/90
[NiCl4]2-的空间构型 为四面体， μ=2.83(B.M.)。
43/90
3.配位数为6的配合物
[Fe(CN)6]3-的空间构 型为八面体， μ=2.4(B.M.)。
H2[SiF6]
六氟合硅(Ⅳ)酸(俗名氟硅酸)
H2[PtCl6]
六氯合铂(Ⅳ)酸(俗名氯铂酸)
[Fe(CO)5]
五羰基合铁
[Pt(NH3)2Cl2]
二氯·二氨合铂(Ⅱ)
[Co(NH3)3(NO2)3] 三硝基·三氨合钴(Ⅲ)
24/90
配位化合物的基本概念
配位化合物的类型
简单配位化合物 由一个中心原子和若干个单齿配体所形成的配 合物称为简单配位化合物。
内轨型配合物
44/90
[FeF6]3-的空间构型 为八面体， μ=5.90(B.M.)。
外轨型配合物
45/90
配离子的几何异构 (a) cis-[PtCl2(NH3)2] 顺式，棕黄色，极性分子 (b) trans-[PtCl2(NH3)2] 反式，淡黄色，非极性分子
顺式Pt(Ⅱ)配合物显示治癌活性。
配合物的空间构型不同，d轨道分裂方式不同； 晶体场类型相同，配体L不同，分裂程度不同。
48/90
中心原子d轨道的能级分裂 1. 八面体场中的能级分裂 过渡金属离子d轨道（ dx2-y2，dz2，dxy，dyz，
17/90
配离子的电荷 等于中心原子和配位体两者电荷的代数和。 例如：[Cu(NH3)4]2＋、[Fe(CN)6]3－ 、Ni(CO)4 三 种配离子电荷分别为+2、-3 、0。
2.配位数为4的配合物 [BeX4]2-的空间构型 为四面体， μ=0 。
41/90
[Ni(CN)4]2-的空间 构型为平面正方形， μ=0。
42/90
[NiCl4]2-的空间构型 为四面体， μ=2.83(B.M.)。
43/90
3.配位数为6的配合物
[Fe(CN)6]3-的空间构 型为八面体， μ=2.4(B.M.)。
H2[SiF6]
六氟合硅(Ⅳ)酸(俗名氟硅酸)
H2[PtCl6]
六氯合铂(Ⅳ)酸(俗名氯铂酸)
[Fe(CO)5]
五羰基合铁
[Pt(NH3)2Cl2]
二氯·二氨合铂(Ⅱ)
[Co(NH3)3(NO2)3] 三硝基·三氨合钴(Ⅲ)
24/90
配位化合物的基本概念
配位化合物的类型
简单配位化合物 由一个中心原子和若干个单齿配体所形成的配 合物称为简单配位化合物。
内轨型配合物
44/90
[FeF6]3-的空间构型 为八面体， μ=5.90(B.M.)。
外轨型配合物
45/90
配离子的几何异构 (a) cis-[PtCl2(NH3)2] 顺式，棕黄色，极性分子 (b) trans-[PtCl2(NH3)2] 反式，淡黄色，非极性分子
顺式Pt(Ⅱ)配合物显示治癌活性。
配合物的空间构型不同，d轨道分裂方式不同； 晶体场类型相同，配体L不同，分裂程度不同。
48/90
中心原子d轨道的能级分裂 1. 八面体场中的能级分裂 过渡金属离子d轨道（ dx2-y2，dz2，dxy，dyz，
17/90
配离子的电荷 等于中心原子和配位体两者电荷的代数和。 例如：[Cu(NH3)4]2＋、[Fe(CN)6]3－ 、Ni(CO)4 三 种配离子电荷分别为+2、-3 、0。
《大学化学教学课件》11配位化合物
配位化合物合成过程中可能存在有毒有害物质，操作时应 佩戴个人防护用品，如实验服、化学防护眼镜、化学防护 手套等。
试剂管理
严格管理化学试剂，避免交叉污染和意外事故发生。
实验环境
保持实验室内空气流通，避免长时间吸入有害气体。
操作规范
遵循实验操作规程，正确使用实验器具，避免发生意外事 故。
05
配位化合物的发展趋势与 展望
《大学化学教学课件》 11配位化合物
目录
• 配位化合物的定义与特性 • 配位化合物的组成与分类 • 配位化合物的结构与性质
目录
• 配位化合物的合成与制备 • 配位化合物的发展趋势与展望 • 配位化合物的教学策略与建议
01
配位化合物的定义与特性
定义
01
02
03
配位化合物
是由中心原子或离子与配 位体通过配位键结合形成 的复杂化合物。
06
配位化合物的教学策略与 建议
教学策略
实例解析
通过具体的配位化合物实例，如二氯二氨合铂(II)酸钾，来解析 配位化合物的组成、结构和性质。
实验辅助
设计实验，让学生通过观察实验现象，理解配位化合物的性质和 反应机理。
互动讨论
组织学生进行小组讨论，引导学生主动思考和交流，提高课堂互 动性。
教学建议
磁性和导电性
一些配位化合物具有特殊的磁性 和导电性，这些性质可用于研究 配位化合物的结构和性质。
配位化合物的应用
催化剂
许多配位化合物可用作催化剂，如过渡金属配合物在烯烃的聚合 反应中用作催化剂。
药物
一些配位化合物可用作药物，如一些含过渡金属的配合物具有抗癌 活性。
颜料和染料
一些配位化合物可用作颜料和染料，如许多过渡金属的配合物具有 鲜艳的颜色，可用于染色和涂料。
试剂管理
严格管理化学试剂，避免交叉污染和意外事故发生。
实验环境
保持实验室内空气流通，避免长时间吸入有害气体。
操作规范
遵循实验操作规程，正确使用实验器具，避免发生意外事 故。
05
配位化合物的发展趋势与 展望
《大学化学教学课件》 11配位化合物
目录
• 配位化合物的定义与特性 • 配位化合物的组成与分类 • 配位化合物的结构与性质
目录
• 配位化合物的合成与制备 • 配位化合物的发展趋势与展望 • 配位化合物的教学策略与建议
01
配位化合物的定义与特性
定义
01
02
03
配位化合物
是由中心原子或离子与配 位体通过配位键结合形成 的复杂化合物。
06
配位化合物的教学策略与 建议
教学策略
实例解析
通过具体的配位化合物实例，如二氯二氨合铂(II)酸钾，来解析 配位化合物的组成、结构和性质。
实验辅助
设计实验，让学生通过观察实验现象，理解配位化合物的性质和 反应机理。
互动讨论
组织学生进行小组讨论，引导学生主动思考和交流，提高课堂互 动性。
教学建议
磁性和导电性
一些配位化合物具有特殊的磁性 和导电性，这些性质可用于研究 配位化合物的结构和性质。
配位化合物的应用
催化剂
许多配位化合物可用作催化剂，如过渡金属配合物在烯烃的聚合 反应中用作催化剂。
药物
一些配位化合物可用作药物，如一些含过渡金属的配合物具有抗癌 活性。
颜料和染料
一些配位化合物可用作颜料和染料，如许多过渡金属的配合物具有 鲜艳的颜色，可用于染色和涂料。
基础化学课件PPT 配位化合物
2020/7/29
三、配合物的命名
第一节 配位化合物的基本概念 19
1. 配位化合物的命名： 阴离子在前、阳离子在后
• 配阳离子： “某化某”、 “氢氧化某”、“某酸某”
[Fe(en)3]Cl3、[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4
• 配阴离子： “某酸”、 “某酸某”
H2[PtCl6]、NH4[Co(NO2)4(NH3)2]
)2Cl2]
Cr3+、Al3+、Pt4+、Fe3+、Fe2 [PtCl6]2-、 [Cr(NH3)4 +、Co3+、Co2+、Ni2+、Pb4+ Cl2]+、[Fe(CN)6]3-、[
Ni(NH3)6]2+、[Co(NH 3)3(H2O)Cl2]
2020/7/29
二、配合物的组成 5. 配离子的电荷
O CO-
CN H2 C CO-
H2 O
Ethylenediaminetetraacetic ion, EDTA
2020/7/29
二、配合物的组成 4. 配位数 （常见2、4、6）
第一节 配位化合物的基本概念 14
配合物中直接与中心原子以配位键结合的配位原子的 数目称为配位数。
配位数 = 中心原子与配体形成配位键的数目
NH4[Co(NO2)4(NH3)2] [Ni(CO)4] NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]
[PtNH2(NO2)(NH3)2]
四硝基·二氨合钴(III)酸铵
四羰基合镍(0)
四(异硫氰酸根) ·二氨合铬(III) 酸铵 氨基·硝基·二氨合铂(II)
2020/7/29
第四节 螯合物和生物配体
基础化学第十一章 配位化合物
［Co(ONO)(NH3)5]SO4硫酸亚硝酸根·五氨合钴(Ⅲ)
［Pt Cl (NO2)(NH3)4]CO3 碳酸氯·硝基·四氨合铂(Ⅳ)
NH4[Cr(NCS)4(NH3)2 ] 四(异硫氰酸根)·二氨合铬 (Ⅲ)酸铵
［Ni(CO)4］ 四羰基合镍
［PtCl4(NH3)2］ 四氯·二氨合铂(Ⅳ)
SCN -硫氰酸根;CN-氰根;NC-异氰根
若配位原子的电负性较小，容易给出孤对电
子，使中心原子 d 电子发生重排，空出(n 1)d
轨道形成内轨配合物。
如 [Co(CN)6]3-和[Fe(CN)6]3-都是内轨配离子。
不论是外轨配合物还是内轨配合物， 配体与中心原子间的价键本质上均属 共价键。
在形成配合物前中心原子d电子组态 相同时，内轨配合物一般要比外轨配 合物稳定。内轨配合物一般要比外轨 配合物磁性小。
3d
4s
4p
Ni2+ [Ar]
［Ni(NH3)42+外轨配合物，正四面体，顺磁性。
3d
［Ni(NH3)42+ [Ar]
sp3杂化
Ni(CN)42-内轨配合物，平面四方形，反磁性。
3d
Ni(CN)42- [Ar]
dsp2杂化
4p
(3) 配位数为6的配合物
配位数为6的配合物，常形成d2sp3或sp3d2两种 杂化轨道，如［Fe(H2O)6］3+ 和〔Fe(CN) 6〕3配离子，Fe3+离子的电子排布为
3d 4s 4p 4d Fe3+ ［Ar］↑ ↑ ↑ ↑ ↑
3d
4s 4p 4d
[Fe(H2O)6]3+ [Ar ] •• •• •• •• •• •• sp3d2杂化
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螯合物
2、螯合剂与EDTA
EDTA常用H4Y表示,结构式为:
HOOCCH2
CH2COOH
N–CH2 – CH2 –N
HOOCCH2
CH2COOH
EDTA常以双偶极离子形式存在:
HOOCCH2
CH2COO-
HN+–CH2 – CH2 –+NH
-OOCCH2
CH2COOH
螯合物
2、螯合剂与EDTA
EDTA特点:
K[Ag(SCN)2] H2[PtCl6]
三氯化三(乙二胺)合铁(Ⅲ) 氢氧化二氨合银(Ⅰ) 二(硫氰酸根)合银(Ⅰ)酸钾 六氯合铂(ⅠV)酸
配合物的基本概念
三、配合物的命名
■命名原则
③配体次序:先无机后有机,先阴离子后中 性分子；相同类型时，按配位原子元素 符号英文字母顺序排列
④复杂配体名,加圆括号,配体之间加“ · ”分开
[Co(NH3)2 (en)2]Cl3 氯化二氨·二(乙二胺)合钴(Ⅲ)
NH4[Co(NO2)4 (NH3)2] 四硝基·二氨合钴(Ⅲ)酸铵 [Co(NH3)5 (H2O)]2 (SO4 )3 硫酸五氨·水合钴(Ⅲ)
配合物命名举例
Cu(NH 3 ) 4 SO 4
K 3 Fe(NCS)
6
H 2 PtCl 6
配离子 中心原子电荷 配体电荷 配离子电荷数
[Cu(NH3)4]2 + 1×(+2)
中性
+2
[HgI4]2－
1×(+2)
4×(－1) －2
配合物的基本概念
三、配合物的命名
■命名原则
①阴离子在前，阳离子在后。
“某化某、某酸、氢氧化某、某酸某”
②配体数-配体名-“合”-中心原子(氧化值)
[Fe(en)3]Cl3 [Ag(NH3)2]OH
二、配合物的组成 [ Cu ( NH 3 ) 4 ] SO4
中心原子 配体 配位数
内层(配离子) 外层
配合物
配合物的基本概念
二、配合物的组成
■中心原子(central atom)
特点：具有接受孤对电子的空轨道
常见中心原子：过渡元素(特别是ⅧB族)
■配体(ligand)
特点：具有孤对电子 常见配体：NH3、H2O、CN-、 SCN-、 X-
配合物的基本概念
一、什么是配合物
■定义
配离子——阳离子(或原子) 与一定数目的 中性分子或阴离子形成的不易 离解的复杂离子。
配合物——含有配离子的化合物或 配位分子统称为配合物。
H 2[PtCl6] [Cu(NH3)4] SO4
[Cu(NH3)4] (OH)2 [Ni(CO)4]
配合物的基本概念
(二)螯合环的数目 螯合物中五元环或六元环（即螯合环）的数 目越多，其稳定性也就越大。
螯合物
(三)完全环形螯合剂的影响
完全环形的螯合剂比具有相同配原子、相同 齿数的开链螯合剂形成的螯合物更稳定。血 红素中的原卟啉就是完全环形的螯合剂。
螯合物的应用
叶绿素: 含镁的配合物； 血红素: 含有亚铁的配合物； 维生素B12: 含钴的配合物； 酶(生物催化剂): 是金属元素的配合物。 二巯基丙醇：与砷、汞配位，作解毒剂 柠檬酸钠： 与钙配位，防止血液凝固
第四节
螯合物
(Chelate)
螯合物
一、螯合效应
螯合物:
由中心原子与多齿配体成键 形成具有环状结构的配合物
螯合物
一、螯合效应
1、螯合效应
由于生成螯合物而使配合物稳定性大大增加
的作用称为螯合效应。
2、螯合剂与EDTA
能与中心原子形成螯合物的多齿配体称为螯 合剂，最常用的螯合剂是乙二胺四乙酸及其 二钠盐，简称EDTA。
基础化学第十一章 配位化合物
配位化合物
◆配合物基本概念
◆螯合物和生物配体
第一节
配合物的基本概念
Fundamental Conception
配合物的基本概念
CuSO4
NaOH
有蓝色Cu(OH)2沉淀
有Cu2+
1.NH3 2.NaOH
Cu2+哪里去了
无沉淀生成
无Cu2+
C u S O 4 4 N H 3 [ C u ( N H 3 ) 4 ] S O 4
Cu(NH 3 ) 4 (OH) 2
K PtCl 5 (NH 3 )
Zn(OH)(H
2 O) 3 NO 3
Co(NH 3 ) 5 (H 2 O) Cl 3
Fe(CO) 5
Co(NO 2 ) 3 (NH 3 ) 3
Ca(EDTA)
2
硫酸四氨合铜（Ⅱ） 六异硫氰根合铁（Ⅲ）酸钾 六氯合铂（Ⅳ）酸 氢氧化四氨合铜（Ⅱ） 五氯•氨合铂（Ⅳ）酸钾 硝酸羟基•三水合锌（Ⅱ） (三)氯化五氨•一水合钴（Ⅲ） 五羰（基）合铁 三硝基•三氨合钴（Ⅲ） 乙二胺四乙酸根合钙（Ⅱ）
直接与中心原子以配位键结合的配位原子总数
配合物
配位数 配位原子
[Cu(NH3)4] 2+
4
[Cu(en)2] 2+
4
[Co(en)2(NH3) Cl] 2+
6
N N N、N、Cl
配合物的基本概念
■ 配离子的电荷
▲ 配合物是电中性的
外层电荷数推断
[Cu(NH3)4]2 + SO42－
▲中心原子和配体总电荷的代数和
en、EDTA
配合物的基本概念
二、配合物的组成
■配位原子(coordinating atom)
配体中直接向中心原子提供孤对电子的原子
常见配位原子：X、O、S、N、C
单齿配-等
多齿配体 —含两个或两个以上配位 原子的配体 如en、EDTA等
(1)在水中溶解度较小; 一般制成二钠盐,仍称EDTA. (2)具有很强的配位能力。
一般与金属离子形成具 五个五原子环,配位比 为 1:1, 易溶于水的螯 合物。
螯合物
2、螯合剂与EDTA
五元稠环 螯合物最稳定
螯合物
二、影响螯合物稳定性的因素
(一)螯合环的大小 绝大多数的螯合物中，以五元环和六元环的 螯合物最稳定。
配合物的基本概念
二、配合物的组成
■多齿配体(multidentate ligand)
CH2—NH2 乙二胺(en) —二齿
CH2—NH2
-OOCCH2 -OOCCH2
NCH2CH2N
CH2COOCH2COO-
乙二胺四乙酸根(EDTA) —六齿
配合物的基本概念
二、配合物的组成
■配位数(coordination number)