配位化学总结复习

单电子原子轨道能级次序： (1s)(2s,2p )(3s,3p)(3d)(4s,4p)(4d)(4f)(5s,5p)(6s,6p)
主量子数n与轨道层
N M L K 原子核
量子数n决定原子核外的轨道（电子）层
各种波函数的角度分布图
s
z
+
x
px z
py
z
z pz
－
+
x
－
+
y
+
x
－
各种波函数的角度分布图
不定域电子空位的离子或原子。 配位键Coordinate bond
中心原子与配体间的强烈作用力； 孤对电子或多个不定域电子与空位的相互作用。 配合物的外部关系：
分子与分子；组成、结构与性质…
化学的思维
化学，分别以原子、分子和化学反应(或过程)为研究对象来 把握物质的基本关系并建立化学理论：
一、原子：原子结构与元素周期律； 二、分子：分子结构与化学键理论（含配位化合物） ； 三、 化学反应与过程：热动力学；电化学；化学工程；
1、单电子原子的处理结果
单电子波函数 ( r，， ) n，l，m
主量子数n=1，2，3，……，常用K，L，M，N…表示 角量子数l=0，1，2，……（n-1），常用s, p, d, f, g…表示 磁量子数m=0，±1，±2， …… ±l，共（2l +1）取值
单电子波函数相应的能量： Ei =-13.6(Z2)/(n2) 其中Z为核电荷，n为主量子数；能量 Ei 由主量子数n决定。
y
z
－
+
+
+
x
－
－
x
d x2－y2
y
dxy
－
+
d z2
z
dxz
z
dyz
－
+
x
+
－
－ຫໍສະໝຸດ Baidu
+
x
+
－
－
+
y
+
－
2、多电子原子（或离子）中的单电子
应用单电子原子的处理结果，并在此基础上：
（1） 自旋磁量子数(Spin quantum number)ms，不是薛定谔方程的 解，而是作为实验事实接受下来的。自旋磁量子数ms的取值 是 ms =±1/2，电子自旋方向表示为↑↓；
基谱项 洪特规则
洪特规则：（1）原子在同一组态时，S值最大者能量最低； （2）S值相同时，L值最大者最稳定。
根据规则（2），当谱项是由少于半充满的组态产生时，J最小的 支谱项（J=L -S）能量最低；多于半充满，J值大的支谱项 （J=L +S）能量最低；半充满时，L=0的S谱项，无L-J耦合，无J
相关概念：配体；中心原子；组成；空间构型；化合物的形成； 孤对电子或多个不定域电子；空位；
配合物的基本关系
由配合物的定义所确定的内部关系：配体与中心原子的关系 配体 （ligand）： 可以给出孤对电子或多个不定域电子
的一定数目的离子或分子。 中心原子（ central atom）： 具有接受孤对电子或多个
轨道角动量量子数L，自旋量子数S，和总角动量量子数J表示。谱项符号表 示形式为 2S+1L ：
轨道角动量量子数L， L=∑l
自旋量子数S,
S=∑s
总角动量量子数J, J=L +S
以上均为矢量和，当L=0，1，2，3，4，5…时，谱项符号分别为S，P，D，F,
G, H, I …
3、多电子体系整体状态：基谱项
1、分子内（原子之间的关系）：分子结构；化学键理论； 2、分子之间：组成、结构与性质（构效关系）；化学反应；
物相变化；分子组装与构筑、超分子化学；细胞器、 生物大分子、组织器官… 3、分子与环境因子：与各类场，光，量子…的相互作用。
三、 化学反应与过程
1、化学反应的基本规律： 化学热动力学（含电化学、催化 理论；质能关系；
核外电子层与轨道能级的关系
多电子原子核外电子填充次序与轨道能级图 (1s)(2s,2p)(3s,3p)(3d)(4s,4p)(4d)(5s,5p)(4f)(6s,6p)
3、多电子体系整体状态：能态（谱项）
能态（谱项）：体系在同一电子组态中，由于电子间的相互作用而产生的 能量不同状态，每一种状态都代表着该组态的所有电子的一种排布方式，即体 系的一种整体的运动状态。这种能态用谱项波函数描述，简称谱项，用大写字 母标记:
2、按照式子计算原子轨道能Ei （能量由n和l决定）： Ei =-13.6(Z*2)/(n2)
3、徐光宪从光谱数据归纳得到以下经验规律（能级由n和l决定）： （1）原子的外层电子，(n+0.7l)越大，能级越高； （2）离子的外层电子，(n+0.4l)越大，能级越高 （3原子或离子的内层电子，能级高低决定于n的大小
2、化学反应的实施与过程控制与能量利用： 应用化学（感光化学、 燃烧、爆破…）；化学工程；
3、自然环境与复杂体系的化学反应：地球化学、大气化学、 海洋化学、生物化学、生态化学、生命化学…
原子核外的关系
不含时Schrödinger 方程： ĤΨ = EΨ
将哈密顿算符Ĥ作用于波函数 Ψ时，得到的结果与同 样波函数成正比，则波函数 处于定态，比例常数是量 子态 的能量。用Schrödinger 方程处理原子核外电子运动状 态时，分三步： 1、单电子原子； 2、多电子原子（或离子）中的单电子； 3、多电子原子（或离子）的整体状态。
（2）引入屏蔽常数δi； （3）通过计算重新调整核外电子层与轨道能级。
屏蔽常数对轨道能级的调整
1、按照Slater规则计算屏蔽常数δi : (1)计算按照顺序和分组写出元素的电子组态
(1s)(2s,2p )(3s,3p)(3d)(4s,4p)(4d)(4f)(5s,5p)(6s,6p) (2)对于(ns,np )，右边任何一组的电子δ=0； (3) (ns,np )组内电子δ=0.35(1s 的δ=0.30) (4) (n-1)组的电子δ=0.85 (5) (n-2)组的电子δ=1.0 (6) nd nf 组左边各组的电子δ=1.0
一、原子：原子结构与元素周期律
1、原子的核内：质子与中子； 2、原子核的内外：电子与 质子；原子轨道与核电荷数； 3、原子的核外：电子与轨道：轨道与轨道；电子与电子之； 4、原子之间：元素周期律；化学键 ； 化学反应； 5、原子与环境因子：与各类场，光，量子…的相互作用。
二、分子：分子结构与化学键理论
配位化学总结复习
配位化合物(coordination compound)
中国化学会无机化学命名原则（1980年）：
由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或 分子(称为配体,ligand,常用L表示)和具有接受孤对电子或多个 不定域电子空位的离子或原子(统称为中心原子,central atom), 按一定的组成和空间构型所形成的化合物。