配合物结构 PPT

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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
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
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
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
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)。
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。
2、溶解度的改变: AgCl + HCl =[AgCl2]- + H+ AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + ClAu + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO + 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO
+ 8H2O
返回
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(CN)6]4-: Fe3+→[KFe(CN)6Fe]X↓(深蓝)
[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;
配合物的应用
1 离子鉴定: 用KSCN: Fe3+→[Fe(SCN)X]3-X(X=1-6,血
红)
由于该离子的颜色极似血液,常 被用于电影特技和魔术表演。
2 离子分离:
3 定量、定性测定物质的组成 4 应用于染色、电镀、硬水软
化、金属冶炼等领域
形成配合物时性质的改变:
1、颜色的改变: Fe3+ + nSCN- =[Fe(SCN)n](n-3)-
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+
实例
[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)2]+、
[Cu(CN)2]-
[HgI3]-、 [CuCl3]2-
[ZnCl4]2- [FeCl4]- [CrO4]2[BF4]- [Ni(CO)4]、 [Zn(CN)4]2-
[Ni(CN)4]2[Ni(CN)4]-、[PdCl4]2Fe(CO)5、[Ni(CN)6]3-
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。
百度文库
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
铂、金能溶于王水
形成配合物时性质的改变:
3、酸碱性的改变: HF(K =3.53×10-4) HCN (K =4.93×10-10)
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
3d CN-
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。
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。
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
专题4:分子空间结构与物质性质
第二单元 配合物是如何形成的
活动与探究
【实验1】 取5ml饱和硫酸铜溶液于试管 中,向其中逐滴滴入浓氨水,振荡,观察 实验现象。
【实验2】 取5ml饱和硝酸铜、氯化铜溶 液于试管中,向其中逐滴滴入浓氨水,振 荡,观察实验现象。
【实验3】 取深蓝色溶液于试管中,向其 中逐滴滴入氯化钡溶液,振荡,观察实验 现象。
[SiF6]2-
[Fe(CO)5]
形成体必须具有空轨道,可接受配体提供
的孤对电子。
2 配体
与中心离子(原子)以配位键结合的离子或分子,称为配位体, 简称配体。能够提供配体的物质称为配合剂。
通常作为配体的是非金属的负离子或分子,例如:X-,CN-,SCN-, NCS-,OH-,NH3,H2O,CO等。
配合物究竟是内轨型还是外轨型, 与下列因素有关:
1 中心离子的电子构型 d10 :只能形成外轨型 d8:多形成内轨型 d4-d7:可形成内轨型,也可形成外轨型
2 中心离子的电荷——电荷增多,利于形 成内轨型
例:[Co(NH3)6]2+:外轨型
[Co(NH3)6]3+:内轨型
3 配位原子的电负性
一般说来,电负性较大的配位原子如F,O, 易形成外轨型配合物。
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
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-
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]-
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]
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)
在配位化合物中以[Zn(NH3)4]2+为例,Zn2+离子以sp3杂化轨道 接受4个配位原子所给予的4对孤电子对,以配位共价键结合。
配合物的立体结构和异构现象
几何 立体 异构
配体在中心原子周 围的几何位置不同。
异构 对 映 若分子与其镜像不能重 异构 叠,则该分子与其镜像 互为对映异构体。
结 构 所有组成相同而配合物(包括 异 络离子)结构不同的异构现象
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
活动与探究
【实验4】 取5ml深蓝色溶液于试管 中,向其中逐滴滴入浓氢氧化钠溶液, 振荡,观察实验现象。
【实验5】 取5ml深蓝色溶液于试管 中,向其中逐滴滴入浓硝酸,振荡, 观察实验现象。再滴入浓氢氧化钠溶 液,振荡,观察实验现象。
试写出生成深蓝色溶液过程中 两个反应的离子方程式?
Cu 2+ +2NH3 •H2O = Cu(OH)2 +2 NH4 +
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。
强调:如果配位体是多齿的,那么配位体 的数目显然不等于中心离子的配位数 。
双齿配体:en
四齿配体:氨基三乙酸
常见的配合物和配位体
练习:请判断下列配合物的配位数。
6 6 [Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)5(H2O)]Cl3 4 4 [Pt(NH3)4]Cl [Pt(NH3)2Cl2]
4 [Pt(en)2]Cl2 二氯化二乙二胺合铂(Ⅱ)
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