配合物结构 PPT
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无机化学 第十一章配合物结构

配合物是具有空的价层轨道的原子或离子(统称中 心原子)和一组能够给予孤对电子或π电子的分子或离 子(统称配体)以配位键结合而形成的具有一定稳定性和 空间结构的化合物。 配合物不一定是离子,也可以是中性分子。 配体中只有一个配位原子叫单齿配体,有多个配 位原子的叫多齿配体(又分双齿、三齿、四齿等等)。由 多齿配体形成的配合物又被形象地叫做螯合物。
顺反异构:平面四边形和八面体的配合物中配位体不
止一种时,相同配体处于对位(180°)则为“反式”, 相同配体处于邻位(90°)则为“顺式”。(p339) 组成为[MX2Y2]、[MX2YZ]的平面四边形和组成为 [MX4Y2]、[MX4YZ]、[M(XX)2YZ]、[M(XX)2Y2]、 [MABCDX2] 的八面体配合物有顺反异构体。
配合物的异构现象
11.2.1 构造异构
构造异构(structural isomerism)是由原子间连 接方式不同引起的异构现象。
1)溶剂异构 溶剂分子在配合物内外界分布不同而引起的异构现 象叫溶剂异构。溶剂为水,则叫水合异构。 例如: [Cr(H2O)6]Cl3、 [Cr(H2O)5Cl]Cl2· 2O 和 H [Cr(H2O)4 Cl2]Cl· 2O 2H
..
N
.. ..
N N
..
2
NOH
+ Ni2+
NOH ..
H3C 镍试剂 (双齿配体) 氮是配位原子(电子对给予体)
镍离子与镍试剂形成的配合物
Ni(CN)42-、CuCl42-也是平面四边形的配离子。
镍和铜也形成四面体形的配合物,例如它们的
四氨合物、NiCl42-这时配原子的电子对进入中心原
子的一个s轨道和3个p轨道,形成sp3杂化轨道。锌的
配合物分子结构和性质(PPT34)

02
03
有机合成
配合物可作为催化剂或反 应中间体,用于有机化合 物的合成。
无机合成
配合物可用于合成金属簇 、金属氧化物和复合物等 无机材料。
材料科学
配合物可用于制备光电材 料、磁性材料和传感器等 先进材料。
04
配合物在生活和工业中的应用
配合物在医药领域的应用
药物研发
配合物可用于药物设计和 合成,提高药物的疗效和 降低副作用。
总结
01
配合物的定义和分类
配合物是由金属离子或原子与配体通过配位键结合形成的化合物。根据
配体的性质和数目,配合物可分为单核、双核和多核配合物。
02
配合物的结构和性质关系
配合物的结构和性质密切相关。金属离子的电子构型、配体的性质和配
位数等都会影响配合物的稳定性、磁性和光学性质。
03
配合物在化学和工业领域的应用
• 配合物理论计算和实验技术的创新:随着计算化学和实验技术的发展,人们可 以更加深入地研究配合物的结构和性质。未来研究将致力于发展新的理论计算 方法和实验技术,以揭示配合物的微观结构和动态行为,为新型配合物的设计 和合成提供理论指导。
谢谢您的聆听
THANKS
配合物在化学合成、催化反应、药物设计和材料科学等领域有广泛应用
。例如,过渡金属配合物可用于催化有机合成反应,某些配合物具有抗
癌活性,可用于药物开发。
研究展望
• 新型配合物的设计和合成:随着理论计算和实验技术的发展,人们可以更加精 确地预测和设计具有特定结构和性质的配合物。未来研究将致力于设计和合成 新型配合物,以满足不同领域的需求。
配合物的几何构型
直线型
当配位数为2时,中心原子与两 个配位体形成直线型结构,如 Co(H2O)2+2。
配合物-PPT课件

1.1 配位键──一种新的成键类型(复习)
离子键:电负性相差较大(>1.7)的金属元素与非金属元素分
别变成具稳定的(八电子构型)正、负离子后,通过离子间的 静电引力而形成分子。
共价键:电负性相近的原子中的未成对电子,可通过共享的方
式配对成键。
5
离域键:自由电子分布在多个原子周围形ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的一种位置不定
⑤ [Co(en)3]2(SO4)3 硫酸三(乙二胺)合钴(Ⅲ)
⑥ [Cr(OH)3H2O(en)] 三羟•水•乙二胺合铬(Ⅲ)
⑦ [Cr(H2O)4Cl2]Cl &@#!$%¶
16
1.5.2 桥基多核配合物的命名
在桥联基团或原子的前面冠以希腊字母- ,并加圆点与配合物 其它部分隔开。两个或多个桥联基团,用二( - )等表示;如
19
2.1.1 顺-反异构
同种配体处于相邻位置者 称为顺式异构体,同种配 体处于对角位置者称为反 式异构体。 MA2B2类型的平面正方型 配合物具有顺反异构体。 如[Pt(NH3)2Cl2]。
20
MA2B4类型的四角双锥配合物也具有顺反异构体。如 [Co(NH3)4Cl2]+配离子。
21
2.1.2 面-经异构
中配配配 外
心位位体 界
()
离 子
原 子
体
位 数
离 子
配合物一般可表示为
[M(L)l]
如:[Ni(CO)4];[PtCl4(en)]
[M(L)l]Xn
[Ag(NH3)2]Cl;[Co(en)2Br2]Cl
Kn[M(L)l]
Na2[Sn(OH)6];K3[Fe(CN)6]
[M(L)l]m+或[M(L)l]m-
离子键:电负性相差较大(>1.7)的金属元素与非金属元素分
别变成具稳定的(八电子构型)正、负离子后,通过离子间的 静电引力而形成分子。
共价键:电负性相近的原子中的未成对电子,可通过共享的方
式配对成键。
5
离域键:自由电子分布在多个原子周围形ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的一种位置不定
⑤ [Co(en)3]2(SO4)3 硫酸三(乙二胺)合钴(Ⅲ)
⑥ [Cr(OH)3H2O(en)] 三羟•水•乙二胺合铬(Ⅲ)
⑦ [Cr(H2O)4Cl2]Cl &@#!$%¶
16
1.5.2 桥基多核配合物的命名
在桥联基团或原子的前面冠以希腊字母- ,并加圆点与配合物 其它部分隔开。两个或多个桥联基团,用二( - )等表示;如
19
2.1.1 顺-反异构
同种配体处于相邻位置者 称为顺式异构体,同种配 体处于对角位置者称为反 式异构体。 MA2B2类型的平面正方型 配合物具有顺反异构体。 如[Pt(NH3)2Cl2]。
20
MA2B4类型的四角双锥配合物也具有顺反异构体。如 [Co(NH3)4Cl2]+配离子。
21
2.1.2 面-经异构
中配配配 外
心位位体 界
()
离 子
原 子
体
位 数
离 子
配合物一般可表示为
[M(L)l]
如:[Ni(CO)4];[PtCl4(en)]
[M(L)l]Xn
[Ag(NH3)2]Cl;[Co(en)2Br2]Cl
Kn[M(L)l]
Na2[Sn(OH)6];K3[Fe(CN)6]
[M(L)l]m+或[M(L)l]m-
《配位键和配合物》课件

05
配合物的发展前景
配合物在理论研究中的发展
配合物的合成与结构研究
随着实验技术和理论计算方法的不断进步,人们对于配合物的合成和结构的研究越来越深入,能够更加精准地预 测和设计配合物的结构和性质。
配合物的反应机理研究
对于配合物的反应机理研究有助于深入理解反应过程,为新材料的合成和应用提供理论支持。
配合物的定义
配合物是由金属离子或原子与一定数目的配位体通过 配位键结合形成的复杂化合物。
配位键
配位键是一种特殊的共价键,由配位体中的孤对电子 与中心原子空轨道形成。
配位数
中心原子与配位体之间形成的配位键数目称为配位数 。
配合物的物理性质
颜色
01
配合物通常具有特殊的颜色,这是由于配位体和中心原子的电
配合物在工业生产中的应用
01
02
03
石油工业
在石油工业中,配合物被 广泛应用于提高石油采收 率和油品质量。
化学工业
在化学工业中,配合物可 以作为催化剂、稳定剂、 萃取剂等,提高生产效率 和产品质量。
制药工业
在制药工业中,配合物可 以作为药物载体、药物稳 定剂等,提高药物的疗效 和稳定性。
配合物在生物医学领域的应用
03
现代合成方法通常需要使用特殊的设备和条件,但可
以大大提高配合物的合成效率和纯度。
绿色合成方法
01
绿色合成方法是基于环保和可 持续发展的理念发展起来的, 旨在减少或消除化学合成对环 境的负面影响。
02
这些方法包括使用绿色溶剂、 催化剂和试剂,以及优化反应 条件等。
03
绿色合成方法不仅可以减少环 境污染,还可以降低能源消耗 和提高经济效益。
配合物在应用领域的发展
配合物结构与性质PPT幻灯片

关于配合物的最早研究——Co(NH3)6]Cl3
CoCl2 + 6NH3
CoCl2 6NH3
蓝色(稳定)
O2
NH4Cl
玫红色(不稳定)
CoCl3 6NH3
桔黄色(稳定)
CoCl3•6H2O与浓盐酸加热至100℃也没有氨气放出; 只有在加入强碱加热的条件下,才放出氨气,但配
合物的结构也被破坏了。
H3N H3N
由离子或原子(称为中心原子)同一定数目的分子或离子(称 为配体)所组成的,无论在晶体中或溶液中都结合得比较牢 固,有一定的稳定性。通常把特征部分用方括号括起来,称 为配合物的内界,难以解离,如[Cu(H2O)4]2+。
外界:在特征部分以外的离子,如硫酸根,它同中心原子
联结得比较松弛,并使整个配合物呈中性,为配合物的 外界部分,容易解离。
配体的分类
C•o6NC3HKlOCH(O)o3HK6NCHl 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
加热
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:
33
33
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。
OO
H3C
C H
CH3
联吡啶 (bipy)
N
N
配体的分类
注意
配体的齿数虽与配位原子数有关,但不能仅 凭配位原子的个数来决定它的“有效”齿数 。 配体的“有效”齿数并不是固定不变的。
《配合物结构》课件

桥联配合物的结构
中心金属原子或离子与两个以上配位体通过桥键相连而形成的结构。
配合物的性质
1 颜色
配合物由于电子结构的特 殊性质,通常具有丰富多 彩的吸收光谱。
2 稳定性
配合物的稳定性取决于中 心金属原子或离子与配位 体之间的配位键强度。
3 光谱性质
配合物具有独特的红外光 谱、紫外光谱和核磁共振 光谱等特征。
《配合物结构》PPT课件
The world of complex coordination compounds awaits! Explore the fascinating structures and properties of coordination compounds in this comprehensive presentation.
应用
1
金属催化
配合物在有机合成和工业催化过程中起到重要的催化作用。
2
药物设计
配合物作为药物的载体和靶向输送系统,具有广泛应用的前景。
3
光触媒
配合物的光敏性能使其成为光催化反应中的重要催化剂。
结论
1 配合物的重要性
配合物在化学领域中具有重要的地位和广泛的应用价值。
2 发展前景
随着科学技术的进步,配合物的研究将为我们带来更多的发现和创新。
配位型的分类
根据配位体与中心原子之间的配位键类型和数量进行分类。
配位键的类型
配位键的定义
配位体与中心金属原子或离子之间形成的化学键。
配位键的类型
包括配位共价键、配位离子键和配位金属键。
配合物的结构
简单配合物的结构
中心金属原子或离子与少数配位体形成的简单结构。
碳基配合物的结构
中心金属原子或离子与一个或多个碳基配体形成的结构。
中心金属原子或离子与两个以上配位体通过桥键相连而形成的结构。
配合物的性质
1 颜色
配合物由于电子结构的特 殊性质,通常具有丰富多 彩的吸收光谱。
2 稳定性
配合物的稳定性取决于中 心金属原子或离子与配位 体之间的配位键强度。
3 光谱性质
配合物具有独特的红外光 谱、紫外光谱和核磁共振 光谱等特征。
《配合物结构》PPT课件
The world of complex coordination compounds awaits! Explore the fascinating structures and properties of coordination compounds in this comprehensive presentation.
应用
1
金属催化
配合物在有机合成和工业催化过程中起到重要的催化作用。
2
药物设计
配合物作为药物的载体和靶向输送系统,具有广泛应用的前景。
3
光触媒
配合物的光敏性能使其成为光催化反应中的重要催化剂。
结论
1 配合物的重要性
配合物在化学领域中具有重要的地位和广泛的应用价值。
2 发展前景
随着科学技术的进步,配合物的研究将为我们带来更多的发现和创新。
配位型的分类
根据配位体与中心原子之间的配位键类型和数量进行分类。
配位键的类型
配位键的定义
配位体与中心金属原子或离子之间形成的化学键。
配位键的类型
包括配位共价键、配位离子键和配位金属键。
配合物的结构
简单配合物的结构
中心金属原子或离子与少数配位体形成的简单结构。
碳基配合物的结构
中心金属原子或离子与一个或多个碳基配体形成的结构。
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配合物的应用
1 离子鉴定: 用KSCN:
Fe3+→[Fe(SCN)X]3-X(X=1-6,血红)
用[Fe(CN)6]3-: Zn2+→Zn3[Fe(CN)6]2↓(黄色) Fe2+→[KFe(CN)6Fe]X↓(深蓝) 用[Fe(]X↓(深蓝)
2、配合物的组成
从溶液中析出配合物时,配离子经 常与带有相反 电荷的其他离子结合 成盐,这类盐称为配盐。配盐的组 成可以划分为内界和外界。配离子 属于内界,配离子以外的其他离子 属于外界。内、外界之间以离子键 结合。外界离子所带电荷总数等于 配离子的电荷数。
内界 外界
[ Zn (NH3 )4 ]SO4 中 配配 心 位位 原 体数 子
2 为了形成结构均匀的配合物,中心离 子(原子)采取杂化轨道与配体成键。
3 杂化轨道的类型决定了配合物的几何构 型
❖什么叫同分异构体?请举2例。 ❖什么叫手性异构体?什么叫手性碳
原子? ❖什么叫顺反异构体?
含有两种或两种以上配位体的配合 物,若配合物在空间排列方式不同,就 能形成不同几何构型的配合物。
中心原子:通常是金属元素(离子和
原子),少数是非金属元素,例 如:Cu2+,Ag+,Fe3+,Fe,Ni, BⅢ,PⅤ……
配位体:含孤电子对的分子和离子。
如: F-,Cl-, Br-,I-, OH-, CN-,H2O,NH3,CO …
配位原子:具有孤电子对的原子。如:
N、O、F、 Cl、S等。
SiF62-中的Si(Ⅳ)及PF6-中的P(V)
例如: [FeF6]3- 、[NiCl4]2同一中心离子的内轨型配合物比外轨型 配合物稳定。
价键理论的要点
1 在配合物形成时,由配体提供的孤对 电子进入中心离子(原子) 空的价电子轨道,形成配位键。
2 为了形成结构均匀的配合物,中心离 子(原子)采取杂化轨道与配体成键。
3 杂化轨道的类型决定了配合物的几何构 型和配位键型(内轨型或外轨型)。
H2O
2+
OH2
1.定义
配合物: 由提供孤电子对的配体与接受 孤电子对的中心原子以配位键结合形成 的化合物称为配位化合物简称配合物。
例如:
[FeF6 ]3- Fe(SCN)3 [Fe(CN)6]3-
[Cu(NH3)4]2+ [AlF6]3- [Ag(NH3)2]+
[Cu(NH3)4]2+ [HgI4]2- [Ni(CO)4]
配合物的立体结构和异构现象
配合物的异构现象: 配合物化学组成相同,但原子间 连接方式或空间排列方式不同 而引起配合物结构性质不同的现 象。
配合物的立体结构和异构现象
例:平面型的Pt(NH3)2Cl2
H3N
Cl H3N
Cl
Pt
Pt
H3N
Cl
顺 - 二 氯 ·二 氨 合 铂 极性
Cl
NH3
反-二氯·二氨合铂
配位数为4的配合物
sp3杂化:四面体构型 dsp2杂化:平面正方形构型
例:28Ni2+ 3d8
3d
[NiCl4]2(顺磁性)
4p 4s
sp3杂化,四面体
3d
Cl-
例:28Ni2+ 3d8
3d
4s 4p
[Ni(CN)4]2(抗磁性)
dsp2杂化,平面正方形
3d
CN-
配位数为6的配合物
d2sp3杂化:八面体构型 sp3d2杂化:八面体构型
非极性
内轨型 外轨型
SP3d2杂化
内轨型配合物和外轨型配合物
内轨型配合物:形成体采用(n-1)d,ns,np 轨道杂化所形成的配合物, 叫作 内轨型配合物,其配键叫内轨配键。
例如: [Fe(CN)6]3- 、 [Ni(CN)4]2外轨型配合物:形成体采用ns,np ,nd轨道 杂化所形成的配合物,叫作外轨型配合物, 其配键叫外轨配键。
都可统称为结构异构。
配合物的立体结构和异构现象
结构异构 例如:有三种组成相同的水合氯化铬晶体, 都可用CrCl3·6H2O表示其组成,它们的颜 色不同,大量实验证明,这是由于它们所 含离子是不同的,分别为 [Cr(H2O)6]Cl3(紫色)、 [CrCl(H2O)5]Cl2(灰绿色)、 [CrCl2(H2O)4]Cl(深绿色)。 它们的组成相同,是异构体。
双齿配体:en
四齿配体:氨基三乙酸
常见离子的配位数
配位 数
中心离子
2 Ag+,Cu2+,Au+
4
Zn2+,Cu2+,Hg2+,Ni2+,Co2+, Pt2+,Pd2+,Si4+,Ba2+
6
Fe2+,Fe3+,Co2+,Co3+,Cr3+,Pt4+, Pd4+,Al3+,Si4+,Ca2+
8[少] Mo4+,W4+,Ca2+,Ba2+,Pb2+
常见离子的配位数
在计算中心离子的配位数时,一般是先 在配合物中确定中心离子和配位体,接 着找出配位原子的数目。如果配位体是 单齿的,配位体的数目就是该中心离子 的配位数。 例如,[Pt(NH3)4]Cl2和[Pt(NH3)2Cl2]中 的中心离子都是Pt2+,而配位体前者是 NH3,后者是NH3和Cl-,这些配位体都是 单齿的,因此它们的配位数都是4。
在氯化钴溶液中加入氨和氯化铵的混
合溶液,用氧化剂把Co2+氧化Co3+后再
加入盐酸,在不同反应条件下可得到
4种化合物,颜色不同,但组成相同, 均为Co(NH3)4Cl2。 请划出这四种同分异构体。
NH3
答案: H3N
Cl
H3N
Cl
Cl NH3
NH3
H3N
Cl
Cl
NH3
NH3 Cl
H3N
Cl
H3N
[SbF5]2[Fe(CN)6] 4-
[FeF5]3-
配位数 6 7
8
配合物的空间构型
杂化轨道 d4sp d3sp3
d4sp3
空间构型 三方棱柱 五角双锥
正十二面体
实例 [V(H2O)6]3+ [ZrF7]]3-、[UO2F5]3-
[Mo(CN)8]4-、[W(CN)8]4-
强调: 在CH4分子中C原是以SP3杂化轨道与4个H原子以共价键结合;
Ni (CO)4 Fe (CO)5中Ni、 Fe为零价
[FeF6 ]3- Fe(SCN)3 [Fe(CN)6]3[Cu(NH3)4]2+ [AlF6]3- [Ag(NH3)2]+
课本P70
配合物的配位键的成键情况 配位数为2的配合物:SP杂化
[AgCl2]- 、[Cu(NH3)2]+ 、 [CuCl2]-、[Ag(CN)2]-
四水合铜离子,可表示为[Cu(H2O) 4]2+。 在四水合铜离子中,铜离子与水分子之 间的化学键是由水分子中的O原子提供孤
对电子对给予铜离子(铜离子提供空轨
道),铜离子接受水分子的孤对电子形 成的,这类“电子对给予—接受的键” 被称为配位键。
[Cu(H2O) 4]2+ 的结构简式为:
H2O H2O Cu
en为乙二胺H2NCH2CH2NH2
6 [Co(en)3]Cl3
配合物的应用 活动与探究(P72) :
❖ [实验1]
❖ [实验2]
❖ [实验3]
银镜反应: Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+ AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH+2H2O CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OHCH3COO-+ NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
Cu(OH)2 + 4NH3 . H2O = [Cu(NH3) 4]2+
蓝色 沉淀
+2OH—+4H2O
深蓝色 溶液
[Cu(NH3) 4]2+ 中Cu 2+ 和NH3 •H2O 是怎样结合的? [Cu(NH3) 4]2+ 的结构简式为:
H3N
NH3
2+
Cu NH3
NH3
结论:上述实验中呈天蓝色的物质叫做
C原子作为配位原子,多形成内轨型配 合物,CN-能与多种中心离子形成内轨 型配合物。
配合物的空间构型
配位数 2 3 4
5 6
杂化轨道 SP
sp2 sp3
dsp2 dsp2或sp2d dsp3或d3sp
d2sp2 d2sp3或sp3d2
空间构型 直线型
平面三角形 四面体
平面四边 正方形 三角双锥 正方锥形 正八面体
NH3
H3N
NH3
NH3
H3N
NH3
Cl
常见的配位体
配位 原子 卤素
O
N
C S
配位体举例
F-,Cl-,Br-,IH2O,RCOO-,C2O42-(草酸根离子) NH3,NO(亚硝基),NH2-CH2-CH2-
NH2(乙二胺) CN-(氰离子) SCN-(硫氰根离子)
常见的配位体
配位体的分类 单齿配体:NH3、Cl-
例:26Fe3+ 3d5
3d [Fe(CN)6]3-
4s 4p d2sp3杂化,八面体
3d
CN-
例:26Fe3+ 3d5
3d [FeF6]3-
4s 4p sp3d2杂化,八面体
配合物的应用
1 离子鉴定: 用KSCN:
Fe3+→[Fe(SCN)X]3-X(X=1-6,血红)
用[Fe(CN)6]3-: Zn2+→Zn3[Fe(CN)6]2↓(黄色) Fe2+→[KFe(CN)6Fe]X↓(深蓝) 用[Fe(]X↓(深蓝)
2、配合物的组成
从溶液中析出配合物时,配离子经 常与带有相反 电荷的其他离子结合 成盐,这类盐称为配盐。配盐的组 成可以划分为内界和外界。配离子 属于内界,配离子以外的其他离子 属于外界。内、外界之间以离子键 结合。外界离子所带电荷总数等于 配离子的电荷数。
内界 外界
[ Zn (NH3 )4 ]SO4 中 配配 心 位位 原 体数 子
2 为了形成结构均匀的配合物,中心离 子(原子)采取杂化轨道与配体成键。
3 杂化轨道的类型决定了配合物的几何构 型
❖什么叫同分异构体?请举2例。 ❖什么叫手性异构体?什么叫手性碳
原子? ❖什么叫顺反异构体?
含有两种或两种以上配位体的配合 物,若配合物在空间排列方式不同,就 能形成不同几何构型的配合物。
中心原子:通常是金属元素(离子和
原子),少数是非金属元素,例 如:Cu2+,Ag+,Fe3+,Fe,Ni, BⅢ,PⅤ……
配位体:含孤电子对的分子和离子。
如: F-,Cl-, Br-,I-, OH-, CN-,H2O,NH3,CO …
配位原子:具有孤电子对的原子。如:
N、O、F、 Cl、S等。
SiF62-中的Si(Ⅳ)及PF6-中的P(V)
例如: [FeF6]3- 、[NiCl4]2同一中心离子的内轨型配合物比外轨型 配合物稳定。
价键理论的要点
1 在配合物形成时,由配体提供的孤对 电子进入中心离子(原子) 空的价电子轨道,形成配位键。
2 为了形成结构均匀的配合物,中心离 子(原子)采取杂化轨道与配体成键。
3 杂化轨道的类型决定了配合物的几何构 型和配位键型(内轨型或外轨型)。
H2O
2+
OH2
1.定义
配合物: 由提供孤电子对的配体与接受 孤电子对的中心原子以配位键结合形成 的化合物称为配位化合物简称配合物。
例如:
[FeF6 ]3- Fe(SCN)3 [Fe(CN)6]3-
[Cu(NH3)4]2+ [AlF6]3- [Ag(NH3)2]+
[Cu(NH3)4]2+ [HgI4]2- [Ni(CO)4]
配合物的立体结构和异构现象
配合物的异构现象: 配合物化学组成相同,但原子间 连接方式或空间排列方式不同 而引起配合物结构性质不同的现 象。
配合物的立体结构和异构现象
例:平面型的Pt(NH3)2Cl2
H3N
Cl H3N
Cl
Pt
Pt
H3N
Cl
顺 - 二 氯 ·二 氨 合 铂 极性
Cl
NH3
反-二氯·二氨合铂
配位数为4的配合物
sp3杂化:四面体构型 dsp2杂化:平面正方形构型
例:28Ni2+ 3d8
3d
[NiCl4]2(顺磁性)
4p 4s
sp3杂化,四面体
3d
Cl-
例:28Ni2+ 3d8
3d
4s 4p
[Ni(CN)4]2(抗磁性)
dsp2杂化,平面正方形
3d
CN-
配位数为6的配合物
d2sp3杂化:八面体构型 sp3d2杂化:八面体构型
非极性
内轨型 外轨型
SP3d2杂化
内轨型配合物和外轨型配合物
内轨型配合物:形成体采用(n-1)d,ns,np 轨道杂化所形成的配合物, 叫作 内轨型配合物,其配键叫内轨配键。
例如: [Fe(CN)6]3- 、 [Ni(CN)4]2外轨型配合物:形成体采用ns,np ,nd轨道 杂化所形成的配合物,叫作外轨型配合物, 其配键叫外轨配键。
都可统称为结构异构。
配合物的立体结构和异构现象
结构异构 例如:有三种组成相同的水合氯化铬晶体, 都可用CrCl3·6H2O表示其组成,它们的颜 色不同,大量实验证明,这是由于它们所 含离子是不同的,分别为 [Cr(H2O)6]Cl3(紫色)、 [CrCl(H2O)5]Cl2(灰绿色)、 [CrCl2(H2O)4]Cl(深绿色)。 它们的组成相同,是异构体。
双齿配体:en
四齿配体:氨基三乙酸
常见离子的配位数
配位 数
中心离子
2 Ag+,Cu2+,Au+
4
Zn2+,Cu2+,Hg2+,Ni2+,Co2+, Pt2+,Pd2+,Si4+,Ba2+
6
Fe2+,Fe3+,Co2+,Co3+,Cr3+,Pt4+, Pd4+,Al3+,Si4+,Ca2+
8[少] Mo4+,W4+,Ca2+,Ba2+,Pb2+
常见离子的配位数
在计算中心离子的配位数时,一般是先 在配合物中确定中心离子和配位体,接 着找出配位原子的数目。如果配位体是 单齿的,配位体的数目就是该中心离子 的配位数。 例如,[Pt(NH3)4]Cl2和[Pt(NH3)2Cl2]中 的中心离子都是Pt2+,而配位体前者是 NH3,后者是NH3和Cl-,这些配位体都是 单齿的,因此它们的配位数都是4。
在氯化钴溶液中加入氨和氯化铵的混
合溶液,用氧化剂把Co2+氧化Co3+后再
加入盐酸,在不同反应条件下可得到
4种化合物,颜色不同,但组成相同, 均为Co(NH3)4Cl2。 请划出这四种同分异构体。
NH3
答案: H3N
Cl
H3N
Cl
Cl NH3
NH3
H3N
Cl
Cl
NH3
NH3 Cl
H3N
Cl
H3N
[SbF5]2[Fe(CN)6] 4-
[FeF5]3-
配位数 6 7
8
配合物的空间构型
杂化轨道 d4sp d3sp3
d4sp3
空间构型 三方棱柱 五角双锥
正十二面体
实例 [V(H2O)6]3+ [ZrF7]]3-、[UO2F5]3-
[Mo(CN)8]4-、[W(CN)8]4-
强调: 在CH4分子中C原是以SP3杂化轨道与4个H原子以共价键结合;
Ni (CO)4 Fe (CO)5中Ni、 Fe为零价
[FeF6 ]3- Fe(SCN)3 [Fe(CN)6]3[Cu(NH3)4]2+ [AlF6]3- [Ag(NH3)2]+
课本P70
配合物的配位键的成键情况 配位数为2的配合物:SP杂化
[AgCl2]- 、[Cu(NH3)2]+ 、 [CuCl2]-、[Ag(CN)2]-
四水合铜离子,可表示为[Cu(H2O) 4]2+。 在四水合铜离子中,铜离子与水分子之 间的化学键是由水分子中的O原子提供孤
对电子对给予铜离子(铜离子提供空轨
道),铜离子接受水分子的孤对电子形 成的,这类“电子对给予—接受的键” 被称为配位键。
[Cu(H2O) 4]2+ 的结构简式为:
H2O H2O Cu
en为乙二胺H2NCH2CH2NH2
6 [Co(en)3]Cl3
配合物的应用 活动与探究(P72) :
❖ [实验1]
❖ [实验2]
❖ [实验3]
银镜反应: Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+ AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH+2H2O CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OHCH3COO-+ NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
Cu(OH)2 + 4NH3 . H2O = [Cu(NH3) 4]2+
蓝色 沉淀
+2OH—+4H2O
深蓝色 溶液
[Cu(NH3) 4]2+ 中Cu 2+ 和NH3 •H2O 是怎样结合的? [Cu(NH3) 4]2+ 的结构简式为:
H3N
NH3
2+
Cu NH3
NH3
结论:上述实验中呈天蓝色的物质叫做
C原子作为配位原子,多形成内轨型配 合物,CN-能与多种中心离子形成内轨 型配合物。
配合物的空间构型
配位数 2 3 4
5 6
杂化轨道 SP
sp2 sp3
dsp2 dsp2或sp2d dsp3或d3sp
d2sp2 d2sp3或sp3d2
空间构型 直线型
平面三角形 四面体
平面四边 正方形 三角双锥 正方锥形 正八面体
NH3
H3N
NH3
NH3
H3N
NH3
Cl
常见的配位体
配位 原子 卤素
O
N
C S
配位体举例
F-,Cl-,Br-,IH2O,RCOO-,C2O42-(草酸根离子) NH3,NO(亚硝基),NH2-CH2-CH2-
NH2(乙二胺) CN-(氰离子) SCN-(硫氰根离子)
常见的配位体
配位体的分类 单齿配体:NH3、Cl-
例:26Fe3+ 3d5
3d [Fe(CN)6]3-
4s 4p d2sp3杂化,八面体
3d
CN-
例:26Fe3+ 3d5
3d [FeF6]3-
4s 4p sp3d2杂化,八面体