配位化合物的几何构型
2-1配合物的立体化学
[Co(en)3]3+
2、旋光异构
四配位 Td点群： MABCD
乳酸
OH
COOH C H CH3
六配位Oh点群： M(L-L)3, cis-M(L-L)2A2, MA2B2C2, MABCDEF eg. [Co(en)3]3+
N N Co N N N N
N N Co N N N N
D (+) Co(en)33+
配合物的异构类型
1、几何异构(geometric isomerism) 2、旋光异构(chiral isomerism)
异构类型
3、键合异构(linkage isomerism) 4、电离异构(ionization isomerism) 5、溶剂合异构(solvate isomerism)
6、配位异构(coordination isomerism)
空间斥力：配体间静电排斥， 与配体大小有关。
立方体场
Oh
四面体场
Td
球形场
八面体场 四方畸变
Oh D4h
平面四方场
D4h
中心离子的电子组态为：d0
d5
d10 d1
d6
通常与弱场配体形成 Td构型配合物。 例如： TiBr4 (d0),
FeCl4- (d5),
ZnCl42- (d10),
VCl4 (d1),
③ 同类配体（同为阴离子或同为中性分子）以配 位原子元素符号英文字母的先后排序。
配位化合物的命名原则：
① 阴离子名称在前，阳离子名称在后，阴、阳离子名称 之间用“化”字或“酸”字相连。此时，配阴离子一 律当含氧酸根看待; ② 配位个体中：配体名称在前，中心原子名称在后；
不同配体名称的顺序同书写顺序，相互之间以中圆点 “”分开，最后一种配体名称之后缀以“合”字；
配位化合物的结构和性质特征
配位化合物的结构和性质特征配位化合物是由中心金属离子与周围的配体结合形成的化合物。
它们具有独特的结构和性质特征，这些特征决定了它们在许多领域的广泛应用。
结构特征配位化合物的结构由中心金属离子以及配体之间的化学键决定。
其中，中心金属离子通过配位键与配体结合。
这些化学键可以是金属与配体的共价键或离子键，具体取决于配合物的性质和配体的性质。
配位化合物的结构也受到配体的环境影响。
配体的化学性质和空间取向可以影响配位化合物的几何构型，如线型、平面和立体构型。
此外，配位化合物常常存在不同的立体异构体，其中配体或配位数的变化会产生不同的空间结构。
这些结构特征对于配位化合物的性质和反应活性具有重要意义。
性质特征配位化合物的性质和特征可以分为以下几个方面：1. 稳定性：配位化合物通常比相应的金属离子更稳定，这是由于配体的共价键或离子键使得整个配位体更加稳定。
配位化合物的稳定性取决于中心金属离子和配体之间的相互作用。
2. 反应活性：配位化合物可以通过与其他化合物发生反应来改变其结构和性质。
例如，配位化合物可以与其他配体交换，形成新的配位体结构。
这种反应活性使得配位化合物在催化、药物和材料等领域具有广泛的应用。
3. 光谱特征：配位化合物在光谱学中表现出独特的吸收和发射特征。
它们可以通过紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振光谱等技术进行表征。
这些光谱特征可以用于确定配位化合物的结构和配位键的性质。
4. 磁性：一些配位化合物具有磁性。
这是由于金属离子和配体之间的相互作用导致了磁性的产生。
磁性配位化合物在材料科学和医药领域具有重要的应用价值。
总结起来，配位化合物的结构和性质特征对于理解其化学性质和应用具有重要意义。
通过研究和分析配位化合物的结构和性质，我们可以更好地应用它们在催化、药物和材料等领域，并进一步探索其潜在的应用价值。
配位化学考研试题及答案
配位化学考研试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪项是配位化学中配体的特征？A. 能够提供孤对电子B. 能够接受孤对电子C. 能够提供空轨道D. 能够接受空轨道答案：A2. 在配位化合物中，中心离子或原子的电荷数与配位数的乘积称为？A. 配位数B. 配位数C. 配位能力D. 配位价答案：D3. 配位化合物的几何构型通常由什么决定？A. 中心离子的大小B. 配体的类型C. 配位数D. 以上都是答案：D4. 配位化合物的稳定性主要取决于什么？A. 配体的类型B. 中心离子的电荷C. 配位数D. 配位化合物的几何构型答案：A5. 配位化合物中，配体与中心离子之间的键被称为？A. 离子键B. 共价键C. 配位键D. 金属键答案：C6. 下列哪种类型的配体是硬酸？A. 氨B. 硫氰酸根C. 碘离子D. 溴离子答案：A7. 硬碱和硬酸之间的相互作用被称为？A. 软相互作用B. 硬相互作用C. 软硬相互作用D. 非相互作用答案：B8. 配位化学中，哪种类型的配体可以提供多个孤对电子？A. 单齿配体B. 双齿配体C. 多齿配体D. 桥联配体答案：C9. 配位化合物中，中心离子的氧化态通常由什么决定？A. 配体的类型B. 中心离子的电子构型C. 配位数D. 配位化合物的几何构型答案：B10. 配位化学中，哪种类型的配体可以作为桥联配体？A. 单齿配体B. 双齿配体C. 多齿配体D. 所有类型的配体答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 配位化合物中，中心离子或原子的电荷数与配位数的乘积称为配位价。
2. 配位化合物的稳定性主要取决于配体的类型。
3. 硬碱和硬酸之间的相互作用被称为硬相互作用。
4. 配位化合物中，中心离子的氧化态通常由中心离子的电子构型决定。
5. 配位化合物的几何构型通常由配位数决定。
6. 配位化学中，多齿配体可以作为桥联配体。
7. 配位化合物中，配体与中心离子之间的键被称为配位键。
《无机化学》第8章.配位化合物PPT课件
配位化合物的发展趋势与展望
新材料与新能源
随着人类对新材料和新能源需求的不断增加，配位化合物有望在太 阳能电池、燃料电池等领域发挥重要作用。
生物医药领域
配位化合物在药物设计和治疗方面的应用前景广阔，有望为人类疾 病的治疗提供新的解决方案。
环境科学领域
配位化合物在处理环境污染和保护生态环境方面具有潜在的应用价值， 未来有望为环境保护做出贡献。
螯合物
由两个或更多的配位体与同一 中心原子结合而成的配合物，
形成环状结构，如： Fe(SCN)3。
命名
一般命名法
根据配位体和中心原子的名称，加上 “合”字和数字表示配位数的顺序来 命名，如：Co(NH3)5Cl。
系统命名法
采用系统命名法，将配位体名称按照 一定的顺序列出，加上“合”字和数 字表示配位数的顺序，最后加上中心 原子名称，如： (NH4)2[Co(CO3)2(NH3)4]·2H2O。
配位化合物的种类繁多，其组成和结 构取决于中心原子或离子和配位体的 性质。
配位化合物的形成条件
01
存在可用的空轨道 和孤对电子
中心原子或离子必须有可用的空 轨道，而配位体则需提供孤对电 子来形成配位键。
02
能量匹配
中心原子或离子和配位体的能量 状态需要匹配，以便形成稳定的 配位化合物。
03
空间和电子构型适 应性
中心原子或离子和配位体的空间 和电子构型需相互适应，以形成 合适的几何构型和电子排布。
02
配位化合物的组成与结构
组成
配位体
提供孤电子对与中心原子形成配位键的分子或离子。常见的配位 体有：氨、羧酸、酰胺、酸酐、醛、酮、醇、醚等。
中心原子
接受配位体提供的孤电子对形成配位键的原子。常见的中心原子有： 过渡金属元素的离子。
配位化学试题及答案
配位化学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪项不是配位化合物的特点？A. 含有中心原子或离子B. 含有配位键C. 含有离子键D. 含有配体答案：C2. 配位化合物的几何构型通常由什么决定？A. 配体的电荷B. 配体的数目C. 配体的电子排布D. 中心原子的氧化态答案：B3. 配位化学中，路易斯碱是指什么？A. 能够提供电子的分子或离子B. 能够接受电子的分子或离子C. 能够提供空轨道的分子或离子D. 能够接受空轨道的分子或离子答案：B4. 下列哪种配体是单齿配体？A. 乙二胺（en）B. 1,3-丙二胺（pn）C. 环己二胺（cn）D. 四齿配体答案：A5. 配位化合物的命名中，配体的名称通常放在什么位置？A. 中心原子的前面B. 中心原子的后面C. 配位化合物的前面D. 配位化合物的后面答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 配位化学中，中心原子或离子与配体之间形成的化学键称为______。
答案：配位键2. 一个中心原子或离子最多可以与______个配体形成配位键。
答案：63. 配位化合物的配位数是指______。
答案：中心原子或离子周围配体的数量4. 配位化合物的命名中，配体的数目通常用希腊数字表示，其中“二”表示______。
答案：二5. 配位化合物的命名中，配体的电荷通常用罗马数字表示，其中“Ⅱ”表示______。
答案：+2三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述什么是内界和外界，并举例说明。
答案：内界是指配位化合物中中心原子或离子与配体形成的配位单元，外界是指配位单元以外的部分。
例如，在[Co(NH3)6]Cl3中，[Co(NH3)6]是内界，Cl3是外界。
2. 什么是螯合配体？请举例说明。
答案：螯合配体是指能够通过多个配位点与中心原子或离子形成配位键的配体。
例如，乙二胺（en）可以与金属离子形成螯合配位化合物。
3. 配位化合物的稳定性与哪些因素有关？答案：配位化合物的稳定性与中心原子或离子的电荷、配体的类型、配位数以及配体与中心原子或离子之间的配位键强度等因素有关。
1.2-配位化合物配体分类及配位数与几何构型
Fe
1829年蔡斯盐
1951年，二茂铁
60年代，簇状配合物
配合物的配位数与几何构型
几何构型
由于形成体的杂化 轨道具有一定的伸展方 向性，使形成的配合物 具有一定的几何构型。
轨道杂化类型与配位个体的几何构型
配位数 杂化类型 几何构型
实例
2
sp
直线形 [Hg(NH3)2]2+
3
sp2 等边三角形 [CuCl3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2-
配合物的分类 按中心原子数目分类
单核配合物
具有一个中心原子
[RuCl(NO)2(pph3)2]＋的结构
H3N H3N
2+
NH3 Cu
NH3
多核配合物 具有两个或两个以上中心原子
-草酸根·二(二水·乙二胺合镍(II))离子
配合物的分类 按配体的齿数分类
简单配合物 由单齿配体与中心离子形成的配合物
4
sp3 正四面体形 [Ni(NH3)4]2+
dsp2
正方形 [Ni(CN)4]2-
5
dsp3 三角双锥形 [Fe(CO)5]
6
sp3d22
正八面体形
[CoF6]3-
d22sp33
[Co(CN)6]3-
[CoF6]3-—— 正八面体
Co3+价层电子结构为
3d
4s 4p
4d
[CoF6]3- 3d [Co(CN)6]3-—— 正八面体
配体的分类
π-酸配体：提供孤对电子对与中心原子形成
σ-配键外，同时还有与中心原子d轨道对称性匹 配的空轨道(p，d或π*)，能接受中心原子提供 的非键d电子对，形成反馈π键的配体。如： CO，-等
1.2-配位化合物配体分类及配位数与几何构型
二(氨基乙酸根)合铜
二齿配体
二(氨基乙酸根)• 乙二胺合铂
单齿配体
配体的分类
根据键合电子的特征分类
•经典配体 ——σ-配体：能提供孤对电子对与中心 原子形成σ-配键的配体。如：NH3，OH•非经典配体 —— π-酸配体、π-配体：既是电子给 体，又是受体，不一定具有孤电子对，可以有一对 或多个不定域的π电子，成键结果使中心原子与配 体都不具有明确的氧化态。
螯合物
定义：由多齿配 体即两个或两个 以上的配位原子 同时和一个中心 离子配位，而形 成的具有环状结 构的配合物。
形成条件：配体必 须有两个或两个以 上都能给出孤对电 子的原子，这样才 能与中心离子配位 形成环状结构
化学中的配位化合物知识点
化学中的配位化合物知识点配位化合物是指由一个或多个配体与一个中心金属离子或原子形成的化合物。
配位化合物在化学中具有重要的地位，广泛应用于催化剂、药物、化妆品、材料等领域。
本文将介绍配位化合物的定义、配体、配位数、结构和性质等方面的知识点。
一、定义配位化合物是由一个或多个配体与一个中心金属离子或原子通过配位键相连而形成的化合物。
配位键是指配体上的一个或多个原子通过共用电子对与中心金属离子或原子形成的化学键。
二、配体配体是指能够通过配位键与中心金属离子或原子形成化学键的化合物或离子。
配体可以是简单的阴离子、分子或配合物，常见的配体有水分子（H2O）、氨分子（NH3）、氯化物离子（Cl-）等。
三、配位数配位数是指中心金属离子或原子周围配体的个数。
配位数决定了配合物的结构和性质。
一般情况下，配位数为2或4的配合物呈平面结构，配位数为6的配合物呈八面体结构。
四、结构配位化合物的结构多样，常见的几何构型有线性、正方形、八面体等。
配合物的结构与配位数、中心金属离子的价态、配体的性质等因素有关。
五、配合物的性质配合物具有许多特殊的性质，包括颜色、磁性、溶解度等。
其中，颜色是由于配合物的电子结构所引起的。
许多过渡金属离子在配位化合物中呈现出丰富多彩的颜色。
六、常见的配位化合物1. 水合物：即配位化合物中的水分子，常见于许多金属离子的溶液中，如CuSO4·5H2O（硫酸铜五水合物）；2. 氨合物：即配位化合物中的氨分子，常见于许多过渡金属离子的配合物中，如[Co(NH3)6]Cl3（六氨合三氯钴）；3. 配位聚合物：由多个配位单元组成的大分子化合物，如蓝色胆矾[Cu(NH3)4][Fe(CN)6]（铜铁氰合物）；4. 配位聚合物：由两个或多个中心金属离子和对应的配体组成的化合物，如[Fe2(CN)6]4-（四氰合二铁）。
综上所述，配位化合物是化学中的重要概念，对于理解化学反应、催化剂、材料科学等领域具有重要意义。
配合物的常见几何构型
CC..NN..==22
直线形 角形
D∞h C2v
配体常做桥
C.N.常高于化学计量式所示
主要：Cu+、Ag+、Hg2+配合物 线形 典型：[ClCuCl]-、[NH3AgNH3]+、 [NCHgCN]
锯齿状：
X
X
Au Au Au
X
X
CC..NN.. == 33
少少见见
平面三角形 D3h
八面体的主要畸变方式
旋旋转转畸畸变变
短距刚性 螯合配体
R
R
CC SS
O
O
环环庚庚三三烯烯
酚酚酮酮阴阴离离子子
CC
S (Se)
S (Se)
C
C S
S
S
S C
C
1,2-二硫烯 Re(S2C2Ph2)3 Mo, W, V, Zr
五角双锥
pentagonal bipyramid
CC..NN.. == 77
CC..NN.. == 44
极极重重要要
*几乎是非过渡元素的
正四面体 Td
唯一四配位形式 *部分过渡金属配合物
C、Si、Ge、Sn 化合物 许多其他化合物、配合物
正方形 D4h 过渡金属配合物
典型： Co2+、Ni2+、Cu2+ 主族元素化合物也可有正方形构型
LL E
LL
例例：：XXeeFF44、、((IICCll33))22
LL
L
M
L
L
C4v
VVOO((aaccaacc))22
O H3C O O CH3
HC
V
CH
6配位化合物的结构
Eeg Et2g 0 10Dq 2Eeg 3Et2g 0
Eeg 6Dq0.60 Et2g 4Dq0.40
eg
d , d x2 y2 z2
6Dq 101D0Dq或 q或Δ0o
自由离子 d 轨道
Es
球形场
-4Dq
t2g dxy,dyz,dxz
正八面（Oh）场
图6-2 d 轨道在 Oh 场中的能级分裂
(2) 正四面体场中的能级分裂（Td）
A1g 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
x 2 y 2,z2
A2g 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 B1g 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Rz x2 y2
B2g 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
xy
Eg 2 0 2 0 0 2 0 2 0 0 ( R x , R y ) , ( x z , y z )
x2 y2 z2
A2g 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Eg 2 1 0 0 2 2 0 1 2 0 ( 2 z 2 x 2 y 2 , x 2 y 2 )
T1g 3 0 1 1 1 3 1 0 1 1
(R x,R y,R z)
T2g 3 0 1 1 1 3 1 0 1 1
(xz, yz,xy )
无机化学的复兴，主要源于大量新型配合物的出现， 特别是近年来广泛研究的功能配合物，原子簇化合物 （仍然存在金属与配体之间的化学键问题），使得具备 配合物化学键理论知识显得尤为重要。
6.2
晶体场理论在本质上仍然是一种静电理论，其核心思想是 中心离子d 轨道在周围配位体影响下能级发生分裂。由于中 心离子的五个d 轨道在空间的取向不同，当配体靠近 M 时， M 中的 d 轨道受到 L 负电荷的静电微扰作用，使原来简并的 d 轨道能级发生分裂。分裂的情况与晶体场的对称性（配合 物的几何构型）有关，分裂后的 d 轨道间的能量差称为分裂 能()。d 电子在分裂了的d轨道上的排布状态，决定了配位 场的光谱、磁性、稳定性、几何构型等性质。
配位化学-空间结构
2.1 配位化合物的几何构型
4.1.1 低配位配合物
二配位配合物
二配位配合物的中心金属离子大都具有d0和d10的电子结构, 这类配合物的典型例子是[Ag (NH3)2]＋、[CuCl2 ] ＋、[Au(CN)2 ] － 等。
所有这些配合物都是直线形的, 即配体－金属－配体键角为
180°。
作为粗略的近似, 可以把这种键合描述为配位体的σ轨道和金 属原子的sp杂化轨道重叠的结果。不过, 在某种程度上过渡金属
空间构型
正四面体
平面正方形
三角双锥形 四方锥形 正八面体
正八面体
五角双锥 面心三棱柱 正十二面体 反四方棱柱
例
[BF4]Ni(CO)4 [Pt(NH3)2Cl2] [PtCl4]2Fe(CO)5 [Ni(P(C2H5)3)2Br3] [Co(NH3)6]3+
[CoF6]3-
[ZrF7]3[TaF7]2[Mo(CN)8]4[TaF8]3-
道
子轨道
力
4
Sp3 S、Px、Py、 2.000
d3s
Pz
4
dsp2 dx2-y2、s、Px、 2.694
d2p2
Py
5
dsp3
5
d2sp2
6
d2sp3 dx2-y2、dz2、s、 2.932
Px、Py、Pz
6
sp3d2 s、Px、Py、
Pz 、dxy、
7
d3sp3
7
d4sp2
8
d4sp3
8
d5p3
七配位化合物一般具有三种结构方式：五角双锥，如UO2F5 ； 单帽八面体，第七个配体加在八面体的一个三角面上，七配位 配合物的结构.如 NbOF6 ；以及单帽三角棱柱体，第七 个配体加在三角棱柱的矩形柱面上，如。
第二章-配位化合物的立体结构
（2）若以a式配位，其可能有的异构体情况如何？
二、化学结构异构
结构异构是因为配合物分子中原子与原子间成键的顺序 不同而造成的, 常见的结构异构包括电离异构, 键合异构, 配 位体异构和聚合异构。
1 电离异构：在溶液中产生不同离子的异构体。 [Co(NH3)5Br]SO4紫红色和[Co(NH3)5SO4]Br(红色), 它们在溶液中分别能产生SO42－和Br－。 2 溶剂合异构 当溶剂分子取代配位基团而进入配离子的内界所产 生的溶剂合异构现象。与电离异构极为相似, 如： 它们各含有6、5、4个配位水分子, 这些异构体在 物理和化学性质上有显著的差异,如它们的颜色分别为 绿、蓝绿、蓝紫。
[MA3(BC)D](其中BC为不对称 二齿配体)也有面式和经式的区别。 在面式的情况下三个A处于一个三 角面的三个顶点, 在经式中, 三个A 在一个四方平面的三个顶点之上。
A A A D C 面式 B A D A A B C 经式
A A
面式
B A A B
B A A B A A
ห้องสมุดไป่ตู้
对称经式
不对称经式
[MABCDEF]型配合物应该有15 种几何异构体, 有兴趣的同学可以自 己画一下。
NO2 en Co NO2 en en en NO2 O2N Co NO2 O2N en Co en
反式－[Co(en)2(NO2)2], 无旋光对映体
顺式－[Co(en)2(NO2)2] 有旋光对映体
旋光异构体的拆分
定义：从两个旋光异构体的混合物中分离出单一异构体的过程。
1)自然拆分法：
若混合物从溶液中析出结晶时，d体和l体的晶体分别结晶出来， 且两种结晶外形不同，则可将其分开。
沿三重轴向左旋转
12-配位化合物配体分类及配位数与几何构型
配合物的分类 按中心原子数目分类
单核配合物
具有一个中心原子
[RuCl(NO)2(pph3)2]＋的结构
H3N H3N
2+
NH3 Cu
NH3
多核配合物 具有两个或两个以上中心原子
-草酸根·二(二水·乙二胺合镍(II))离子
配合物的分类 按配体的齿数分类
简单配合物 由单齿配体与中心离子形成的配合物
螯合物
Fe
1829年蔡斯盐
1951年，二茂铁
60年代，簇状配合物
配合物的配位数与几何构型
几何构型
由于形成体的杂化 轨道具有一定的伸展方 向性，使形成的配合物 具有一定的几何构型。
轨道杂化类型与配位个体的几何构型
配位数 杂化类型 几何构型
实例
2
sp
直线形 [Hg(NH3)2]2+
3
sp2 等边三角形 [CuCl3]2-
配体的分类
按配位原子数目分类
•单齿配体：一个配位体和中心原子只以一个配键相结合，(配体 中只含有一个配位原子)
！少数配体虽有两个配位原子，由于两个配位原子靠得太近， 只能选择其中一个与中心原子成键，故仍属单齿配体 如CN-、NC-、NO2-、ONO-、SCN-、NCS
配体的分类
按配位原子数目分类
配体的分类
π-酸配体：提供孤对电子对与中心原子形成
σ-配键外，同时还有与中心原子d轨道对称性匹 配的空轨道(p，d或π*)，能接受中心原子提供 的非键d电子对，形成反馈π键的配体。如： CO，-等
π-配体：既能提供π电子(定域或离域π键中的
电子)与中心离子或原子形成配键，又能接受中 心原子提供的非键d电子对形成反馈π键的不饱 和有机配体。烯烃、炔烃、π-烯丙基等和苯、 环戊二烯、环庚三烯、环辛四烯等。
配位化合物的配位数与几何构型
配位化合物的配位数与几何构型配位化合物是指由一个或多个配体与一个中心金属离子形成的络合物。
在配位化学中，配位数和几何构型是表征配位化合物性质和结构的重要参数。
本文将从配位数与几何构型的定义、影响因素以及相关例子等方面进行探讨。
一、配位数的定义与影响因素配位数是指一个金属离子周围配位化合物中配体的数量。
根据配位化合物中的金属离子是否和多个配体形成键合，配位数可分为一配位、二配位、多配位等。
1. 一配位：指一个金属离子周围只与一个配体形成键合。
常见的一配位配合物有[Ag(NH3)2]+和[PtCl4]2-等。
2. 二配位：指一个金属离子周围与两个配体形成键合。
常见的二配位配合物有[NiCl2(H2O)2]和[Co(NH3)2(H2O)2]2+等。
3. 多配位：指一个金属离子周围与三个或三个以上的配体形成键合。
常见的多配位配合物有[Fe(CN)6]4-和[Mn(H2O)6]2+等。
配位数的大小主要受以下几个方面的影响：（1）金属离子的电子层数：金属离子的电子层数决定了其可以与多少个配体形成键合。
（2）配体的性质：配体的电荷、大小和配位能力等性质影响了与金属离子形成键合的能力。
（3）空间位阻效应：金属离子和配体之间的键合需要一定的空间，如果空间位阻较大，可能会限制配体的数量。
二、配位化合物的几何构型配位化合物的几何构型是指配位化合物中金属离子和配体所形成的空间排布。
根据配位化合物中的配体和金属离子的空间排布情况，几何构型可分为线性、平面四方形、三角形、四面体、八面体等。
1. 线性构型：当一个金属离子周围有两个配体时，它们通常会分别位于金属离子两侧，形成一个直线。
例如，[Ag(NH3)2]+配合物的两个氨分子位于银离子的两侧。
2. 平面四方形构型：当一个金属离子周围有四个配体时，它们通常呈正方形排布在一个平面上。
例如，[NiCl2(H2O)2]配合物的两个氯化物和两个水分子形成一个平面四方形。
3. 三角形构型：当一个金属离子周围有三个配体时，它们通常呈三角形排布。
结构化学课件6第六章 配位化合物的结构和性质
八面体场，d轨道分裂成 eg 轨道（dz2 ，dx2-y2）， t2g 轨道（dxy ,dxz ,dyz）。 将eg和t2g这两组轨道间的能量差用△o或10Dq来表 示, △o或10 Dq称为分裂能, 根据重心守恒原理, 则
2E(eg)＋3E(t2g)＝0 E(eg)－E(t2g)＝△o 由此解得 E(eg)＝0.6△o = 6Dq E(t2g)＝－0.4△o =－4Dq
H2[HgI4]
K2[SiF6] K2[Co(SO4)2] [Ag(NH3)2]Cl [CrCl2(NH3)4]· 2H2O Cl· K[PtCl3NH3] [Co(NH3)5H20]Cl3
[Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(Py)]Cl
四碘合汞（ll)酸
六氟合硅(IV)酸钾 二硫酸根合钴(II)酸钾 氯化二氨合银(I) 二水合一氯化二氯四氨合铬(III) 三氯一氨合铂(II)酸钾 三氯五氨一水合钴(III)
K3[Fe(CN)6]
Fe3+：
3d5
µ =2.40
n=1
配合物的空间构型
配合物分子或离子的空间构型与配位数的 多少密切相关。 配位数
4 2 6 4 4 6 2
空间构型 直线形
四面体 平面正方形 八面体
NiCl 2 4
Ni(CN ) 2 4
例
Ag(NH3 ) 2
Fe(CN) 3 6
空间构型 例
[BeX4]2-四面体
Ni2+形成配位数为4的配合物时，既有四面体构型，也有平面正 方形构型的，前者，Ni2+采用的是dsp2杂化，后者，Ni2+采用的 是sp3 杂化。
四 配 位 的 配 平面正方形，μ=0 合 物
四面体，μ=2.83B.M.
高考化学配位化合物的配位数与几何构型
高考化学配位化合物的配位数与几何构型一、引言（150字）配位化合物是由中心金属离子或原子与周围的化学键合物组成的一种特殊化合物。
其配位数和几何构型是通过中心金属离子的能级结构和电子排布来决定的。
了解配位数和几何构型的关系对于理解和预测化学反应、物质的性质以及应用具有重要意义。
二、配位数的概念与分类（250字）1. 配位数的概念：配位数是指一个中心金属离子周围配位原子或配体的个数。
2. 配位数的分类：根据中心金属离子的原子价电子数和空位数，配位数可以分为自由离子的配位数和配合物的配位数。
三、自由离子的配位数（400字）1. 配位数与价电子数：自由离子的配位数与中心金属离子的价电子数相等。
2. 价电子数的决定：中心金属离子的价电子数由其电子排布和能级结构决定，可以根据元素的原子序数和周期表上的原子结构推算。
四、配合物的配位数（500字）1. 配位数与配体的诱导效应：配体的种类、形状和电子结构会影响配位数。
通常来说，配体越大、越多面体和越富电子，配位数越大。
2. 五配位数配合物：五配位数配合物常见于具有d10电子结构的金属离子，其中钌、钌、钌等是代表性金属。
3. 六配位数配合物：六配位数配合物在化学反应中较为常见。
常见的六面体配位构型包括八面体消失构型、微扭异构构型等。
4. 八配位数配合物：八配位数配合物常见于具有d0电子结构的金属离子，如氯铂酸铵、硝酸铂等。
五、几何构型与配位数的关系（500字）1. 线性构型：二配位和三配位的配合物常呈线性构型，如一氟化钌、三氮化铜。
2. 扭曲构型：四配位和五配位的配合物常呈扭曲构型，如六氯合铜。
3. 八面体构型：六配位的配合物可以呈八面体构型，如六水合铜离子、六氟化铜离子等。
4. 八配位构型：八配位的配合物常呈八面体或正二十面体构型。
六、应用与展望（200字）了解配位化合物的配位数和几何构型可以帮助我们理解和预测化学反应、物质的性质以及应用。
例如，探究八配位的金属离子能够与配体形成稳定络合物的原因，有助于我们设计和合成新型的金属配合物催化剂，用于有机合成和环境保护等领域。
杂化轨道与配位化合物的形成机制
杂化轨道与配位化合物的形成机制杂化轨道是指在化学中，原子轨道混合形成新的轨道的过程。
它在构成配位化合物的形成机制中起着重要的作用。
本文将探讨杂化轨道的概念、形成机制以及其与配位化合物的关系。
一、杂化轨道的概念杂化轨道是指原子轨道通过线性组合形成新的轨道，以满足化学键的要求。
杂化轨道可以用于解释分子和离子的形状、键长和键角，并解释杂化轨道具有特定的方向性和能量等。
常见的杂化轨道有sp、sp2和sp3等。
二、杂化轨道的形成机制1. sp杂化轨道sp杂化轨道是由一个s轨道和一个p轨道线性组合形成的。
这种杂化方式通常出现在碳原子与一个s和两个p轨道混合形成的情况，如以太的乙基或甲基基团。
sp杂化轨道能够形成线性分子，如乙炔分子。
2. sp2杂化轨道sp2杂化轨道是由一个s轨道和两个p轨道线性组合形成的。
这种杂化方式通常出现在碳原子与三个p轨道混合形成的情况，如烯烃类分子。
sp2杂化轨道能够形成平面三角形分子，如乙烯分子。
3. sp3杂化轨道sp3杂化轨道是由一个s轨道和三个p轨道线性组合形成的。
这种杂化方式通常出现在碳原子与四个p轨道混合形成的情况，如烷烃类分子。
sp3杂化轨道能够形成四面体分子结构，如甲烷分子。
三、杂化轨道与配位化合物的关系配位化合物是由一个中心原子或离子与多个配体中的一个或多个在空间上形成的共价键的化合物。
杂化轨道在配位化合物的形成过程中起着关键的作用。
1. 配位键的形成在一个配位化合物中，中心原子通常需要与多个配体形成共价键。
杂化轨道能够提供合适的轨道形状和方向性来容纳配体的电子，从而形成稳定的配位键。
2. 配位化合物的几何构型杂化轨道也影响了配位化合物的几何构型。
不同杂化轨道的配位复合物具有不同的几何构型，如线性、平面三角形、四面体等。
杂化轨道的形成方式决定了配位化合物的空间排布，影响了化合物的性质和反应。
3. 配位化合物的性质配位化合物的性质也受到杂化轨道的影响。
杂化轨道使得配位化合物具有特定的电荷分布和方向性，从而影响了化合物的稳定性、活性和反应性。
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2 三配位配合物(ML3) 这种配位数的金属配合物是比较少的。
已经确认的如 KCu(CN)2, 它是一 个聚合的阴离子, 其中每个Cu (I)原子 与两个C原子和一个N原子键合。
[Cu(Me3PS)3]Cl 中的Cu也是三配 位的。
在所有三配位的情况下, 金属原 子与三个直接配位的配位原子都是共 平面的, 有平面三角形的结构。
d8组态的过渡金属离子或原子一般是形成平面正方形配合物, 但具有d8组态的金属若因原子太小, 或配位体原子太大, 以致不可 能形成平面正方形时, 也可能形成四面体的构型。
4 五配位化合物(ML5)
五配位有两种基本构型, 三角 双锥和四方锥, 它们分别属于D3h和 C4v对称群。此外，还存在变形的三 角双锥和变形的四方锥构型,
3.2 配位化合物的异构现象
配位化合物有两种类型的异构现象： 立体异构 化学结构异构
立体异构是化学式和原子排列次序都相同, 仅原子在空间的排 列不同的异构体。包括几何异构和光学异构。 化学结构异构是化学式相同, 原子排列次序不同的异构体。包 括电离异构、键合异构、配位异构、配位体异构、构型异构、 溶剂合异构和聚合异构;
Cl
Cl
Pt
Cl
NH3
最典型的是Pt(NH3)2Cl2, 其中顺式结构的溶解度较大, 为 0.25 g／ 100g水, 偶极矩较大, 为橙黄色粉末, 有抗癌作用。反式难溶, 为
0.0366 g／100g, 亮黄色, 偶极矩为0, 无抗癌活性。
② 含有四个不同配体的[MABCD]配合物有三种异构体, 这是因 为B、C、D都可以是A的反位基团。
过渡金属离子是很好的中心形成体。这是因为： ①过渡金属离子的有效核电荷大； ②电子构型为9－17构型, 这种电子构型的极化能力和变形
性都较强, 因而过渡金属离子可以和配体产生很强的结合力。
过渡元素化学就是d电子的配位化学
对配位化合物主要研究
配合物的结构
配合物的空间构型 配合物的电子结构
配合物的几何构型 配合物的异构
5 六配位化合物
对于过渡金属, 这是最普遍且 最重要的配位数。其几何构型通常 是相当于6个配位原子占据八面体 或变形八面体的角顶。
八面体变形的一种最普通的 形式是四方形畸变, 包括了八面体 沿一个四重轴压缩或者拉长的两 种变体。
Oh群
变形的另一种型式是三方形畸 变, 包括了八面体沿三重对称轴的 缩短或伸长, 形成三方反棱柱体。
3.2.1 配合物的立体异构
1 几何异构
在配合物中, Biblioteka 体可以占据中心原子周围的不同位置。所研究的相同配体如果处于相邻的位置, 我们称之
为顺式结构, 如果配体处于相对的位置, 我们称之为反
式结构。
由于配体所处顺、反位置不同而造成的异构现象
称为顺－反异构。顺反异构体往往有不同的性质。
很显然, 配位数为2的配合物, 配体只有相对的位置,
◆并非化学式为MX3都是三配位的。 如, CuCl3是链状的, 为四配位, 其中 含有氯桥键, AuCl3也是四配位的, 确切的分子式为 Au2Cl6。
Cl Cu
Cl
Cl
Cu
Cu
Cl
3 四配位化合物(ML4)
四配位配合物, 常有平面正方形
和四面体两种构型。
Td
D4h
一般非过渡元素的四配位化合物都是四面体构型。这是因为
这种五配位配合物d1~d5组态的离
D3h
C4v
子较少，而组态为d8的粒子数为数最多。
这两种构型易于互相转化, 热力 学稳定性相近, 例如在Ni(CN)53－的结 晶化合物中, 两种构型共存。这是两 种构型具有相近能量的有力证明。
◆应当指出, 虽然有相当数目的配位数为5的分子已被确证, 但呈现这种奇配位数的化合物要比配位数为4和6的化合物要少 得多。如PCl5, 在气相中是以三角双锥的形式存在, 但在固态中 则是以四面体的PCl4＋离子和八面体的PCl6－离子存在的。
分成两类：
在d10的情况下, 可以把这种键合描述为配位体的σ轨道和金属原 子的sp杂化轨道重叠的结果。用于成键的中心离子的轨道是sp杂
化轨道。
在d0的情况下, 金属仅以dz2和s原子轨道形成ds杂化轨道, 配体沿
z轴与这个杂化轨道形成配键, 与此同时金属的dxz和dyz原子轨道 分别和配体在x和y方向的p轨道形成p－d两个键。结果是能量
没有顺式结构, 配位数为3和配位数为4的四面体, 所有
的配位位置都是相邻的, 因而不存在反式异构体,
因此，顺－反异构常见于平面正方形和八面体
配位化合物中。
Td
平面正方形配合物
① MA2B2型平面四边形配合物有顺式和反式两种异构体。
AA M 顺式
AB M 反式
BB
BA
11
H3N
NH3
H3N
Cl
Pt
配合物的性质
配合物的热力学性质 配合物的动力学性质 配合物的电、磁、光性质
应用
3.1 配位化合物的几何构型
3.1.1 低配位配合物
1 二配位配合物
二配位配合物的中心金属离子大都具有d0和d10的电子结构,
所有这些配合物都是直线形的, 即配体－金属－配体键角为180°
。这类配合物的典型例子是Cu(NH3)2＋、AgCl2＋、Au(CN)2－等。 从价键理论出发，作为粗略的近似,可以把这类配合物的成键
第五章 d区过渡元素（I）—配位化合物
过渡元素具有强烈的形成配合物的趋向。这是因为： 过渡元素有能量相近的同一个能级组的九条价电子轨道— (n－1)d、ns、np。
按照价键理论, 这些能量相近的轨道可以通过不同形式的杂 化, 形成成键能力较强的杂化轨道, 以接受配体提供的电子对, 形 成多种形式的配合物。
AC
AB
AB
M
M
M
DB
DC
CD
记作 [M<AB><CD>] [M<AC><BD>] [M<AD><BC>]
其中的角括弧表示相互成反位。如[Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)py]+:
采取四面体空间排列, 配体间能尽量远离, 静电排斥作用最小能
量最低。如FeCl4-及第Ⅱ副族的配合物。 过渡金属的四配位化合物究竟采用哪种构型需考虑下列两
种因素的影响。
(1) 配体之间的相互静电排斥作用;
(2) 配位场稳定化能的影响(见后)。
当4个配体与不含有d8电子构型的过渡金属离子或原子配位时 可形成四面体构型配合物。