第二章 第二节 第3课时 配合物理论简介

2.配合物的组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示：
(1)中心原子：_提__供__空__轨__道__接__受__孤__电__子__对__的原子。中心原子一般都是带 正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，最常见的有过渡金属离子Fe3＋、 Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。
(2)配体：_提__供__孤__电__子__对__的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配体 中_直__接__同__中__心__原__子__配__位__的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电 子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。 (3)配位数：直接与中心原子形成的配__位__键__的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋ 个原子都能形成配位键( × ) (2)配位键和共价键没有本质区别( √ ) (3)形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对( √ ) (4)配位键是一种特殊的共价键( √ ) (5)共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子( × )
应用体验
1.Ag＋、NH3、H2O、H＋、Co3＋、CO中能提供空轨道的是__A_g_＋_、__H__＋_、__ _C_o_3_＋_；能提供孤电子对的是_N__H_3_、__H_2_O__、_C__O__。
归纳总结 配位键与普通共价键的异同
(1)配位键实质上是一种特殊的共价键。 (2)配位键与普通共价键只是在形成过程上有所不同。配位键的共用电子 对由成键原子单方面提供，普通共价键的共用电子对则由成键原子双方 共同提供，但它们的实质是相同的，都是由成键原子双方共用，如NH＋4
的结构式可表示为
，习惯上也可表示为
应用体验
1.配合物[Zn(NH3)4]SO4的中心离子是___Z_n_2＋__，配体是__N_H_3__，配位数是 __4___，外界离子是_S_O__24－__。
解析 硫酸四氨合锌([Zn(NH3)4]SO4)中二价锌离子是中心离子，四个氨 分子在锌离子的四周，是配体，中心离子和配体以配位键结合形成内界， 也叫配离子，硫酸根离子处于外界，也叫外界离子，内界和外界组成配 合物。
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2.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加 氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是 A.反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变 B.在[Cu(NH3)4] 2＋离子中，Cu2＋给出孤对电子，NH3提供空轨道 C.向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化
解析 xH2O＋CoCl2 130
CoCl2·xH2O 130＋18x
65 g 119 g
则13101＋9 1g8x＝61530g，解得 x＝6。
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(2)若该水合物为配合物，其中Co2＋的配位数为6，经测定得出该配合物 内界和外界含有Cl－的个数之比为1∶1，则该配合物的化学式可表示为 _[C__o_C_l_(H__2O__)_5]_C_l_·H__2_O__。
√C.可以通过晶体X射线衍射等技术测定BF3的结构
D.NH3·BF3中，NH3提供空轨道，BF3提供孤电子对
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解析 BF3分子构型为平面三角形，NH3分子构型为三角锥形，故B错误； 可以通过晶体X射线衍射等技术测定BF3的结构，故C正确； NH3·BF3中B原子有空轨道，N原子有孤电子对，所以NH3提供孤电子对， BF3提供空轨道，形成配位键，故D错误。
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6.蓝色的无水CoCl2在吸水后会变成粉红色的水合物CoCl2·xH2O，发生的 反应为CoCl2＋xH2O CoCl2·xH2O，该水合物受热后又变成无水CoCl2， 所以无水CoCl2常用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有65 g无水CoCl2， 吸水后变成119 g CoCl2·xH2O。试回答下列问题： (1)水合物中x＝__6__。
⑥SCN－的电子式为
，铁离子提供空轨道，硫原子提
供孤电子对，Fe(SCN)3含有配位键； ⑦H3O＋中O提供孤电子对，H＋提供空轨道，二者形成配位键，H3O＋含 有配位键； ⑧Ag ＋ 有 空 轨 道 ， NH3 中 的 氮 原 子 提 供 孤 电 子 对 ， 可 以 形 成 配 位 键 ， [Ag(NH3)2]OH含有配位键。
，在
NH＋ 4 中4个N—H键是完全等同的。
(3)同共价键一样，配位键可以存在于分子之中[如Ni(CO)4]，也可以存在 于离子之中(如NH＋ 4 )。
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二、配位化合物
1.配合物的概念 通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以_配__位__键__结合形 成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH 等均为配合物。
2.某配合物的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电。加入AgNO3溶液反 应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，配合物中中心原子的电 荷数为__4__，配位数是__6__，配体是__C_l－__和__N_H__3 _，该配合物可能是平面 正方形结构吗？_否___(填“是”或“否”)，请说明原因：_C_l－__和__N_H__3是__不__ _同__的__配__体__，__所__以__该__配__合__物__不__可__能__是__平__面__正__方__形__结__构__。
解析 CoCl2·6H2O中Co2＋的配位数为6，由题意知该配合物的内界和外 界各有1个氯离子，则内界含有1个氯离子和5个水分子，外界含有1个氯 离子和1个结晶水，故该配合物的化学式可表示为[CoCl(H2O)5]Cl·H2O。
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课时对点练
对点训练
题组一 配位键的形成与存在 1.下列各种说法中错误的是 A.配位键是一种特殊的共价键 B.NH4NO3、CuSO4·5H2O都含有配位键
第3课时 配合物理论简介
核心素养发展目标
1.宏观辨识与微观探析：能从微观角度理解配位键的形成条件和表示 方法；能判断常见的配合物。
2.证据推理与模型认知：能利用配合物的性质去推测配合物的组成， 从而形成“结构决定性质”的认知模型。
一、配位键
内
容
二、配位化合物
索
引
随堂验收练习
课时对点练
一、配位键
归纳总结 配合物的形成及对物质性质的影响
(1)形成配合物的条件 ①中心原子或离子必须有空轨道；②配体有孤电子对。 (2)配合物的形成对物质性质的影响 ①稳定性增强：配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配 合物越稳定。当作为中心原子的金属元素相同时，配合物的稳定性与配 体的性质有关。 ②颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成。 ③对溶解性的影响，如AgCl可溶于氨水得到[Ag(NH3)2]＋。
2.以下微粒含配位键的是_①__④__⑤__⑥__⑦__⑧___(填序号)。 ①N2H＋5 ②CH4 ③OH－ ④NH＋ 4 ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑧[Ag(NH3)2]OH
⑦H3O＋
解析 ①氢离子提供空轨道，N2H4中氮原子提供孤电子对，所以能形成 配位键，N2H＋5 含有配位键；
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4.(2020·南京检测)下列粒子中不存在配位键的是
A.NH＋ 4
√C.CH3COOH
B.[Cu(H2O)4]2＋ D.[Ag(NH3)2]＋
解析 A项，铵根离子中氢离子提供空轨道，氮原子上有孤电子对，故 NH＋4 中存在配位键； B项，[Cu(H2O)4]2＋中铜离子提供空轨道 ，氧原子上有孤电子对 ，故 [Cu(H2O)4]2＋中存在配位键； D 项 ， [Ag(NH3)2] ＋ 中 银 离 子 提 供 空 轨 道 ， 氮 原 子 上 有 孤 电 子 对 ， 故 [Ag(NH3)2]＋中存在配位键。
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5.配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色。配合物[Cu(NH3)4](OH)2
的中心离子、配体、中心离子的化合价和配位数分别为
√A.Cu2＋、NH3、＋2、4
B.Cu＋、NH3、＋1、4
C.Cu2＋、OH－、＋2、2
D.Cu2＋、NH3、＋2、2
解析 配合物[Cu(NH3)4](OH)2中，Cu2＋为中心离子，化合价为＋2，配 体为NH3，配位数为4。
3.配合物的形成 实验操作
实验现象
有关离子方程式
滴加氨水后，试管中首先出现
蓝__色__沉__淀__，氨水过量后沉淀逐 Cu2＋＋2NH3·H2O===
渐溶__解__，得到深蓝色透明溶液， Cu(OH)2↓＋2NH＋4 、
向溶液中滴加乙醇后析出_深__蓝__ Cu(OH)2＋4NH3===
色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O
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3.(2019·南京高二调研)在 NH＋ 4 中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的是
√A.4个共价键的键长完全相同
B.4个共价键的键长完全不同 C.原来的3个N—H键的键长完全相同，但与通过配位键形成的N—H键不同 D.4个N—H键键长相同，但键能不同
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解析 NH＋ 4 可看成NH3分子结合1个H＋后形成的，在NH3中中心原子氮原 子采取sp3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化 轨道，分别结合3个H原子形成3个σ键，由于孤电子对的排斥，所以立体 构型为三角锥形，键角压缩至107°。但当有H＋时，N原子的孤电子对会 进入H＋的空轨道，以配位键形式形成 NH＋ 4，这样N原子就不再存在孤电子 对，键角恢复至109°28′，故 NH＋ 4 为正四面体形，4个N—H键完全相同， 配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。
√D.沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4] 2＋
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解析 硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水时，氢 氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清，所以溶液中铜离子浓 度减小，故A错误； 在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，故B错误； [Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙 醇后会析出蓝色晶体，故C错误； 硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水时，氢氧化铜 和氨水继续反应生成络合物离子[Cu(NH3)4]2＋而使溶液澄清，故D正确。