第七章配位化合物

第七章配位化合物（计划学时数：3）

[教学目的]通过本章讲解使学生掌握配合物的一些基本概念，并了解使配离子电离平衡发生移动的因素。

[教学要求] 1．掌握配位化合物的定义、组成、结构特征和系统命名。

2．理解配位化合物稳定常数的意义，理解酸度等因素对配位平衡的影响。

3．掌握螯合物的结构特征和特性。

4．了解配位化合物在生物、医药等方面的应用。

[总学时] 3学时

[学时分配]第一节配合物的基本概念1学时

第三节配位平衡1学时

第四节螯合物0.5学时

第五节配合物在生命科学中的应用0.5学时

[重点内容] 配合物的基本概念和配位平衡

[难点内容] 配位平衡的移动]

[使用教具] 挂图

[教学方法] 讲解、启发、提问

[作业] 90页1、2、3、4

第一节配合物的基本概念

（本节是重点内容，从配合物的组成入手，重点介绍配离子的结构特点及其命名）

[讲解] CuSO4 + NaOH →↓

CuSO4 + NH3→深兰色溶液→无沉淀

（CuSO4可以电离出Cu2+，与OH-结合生成沉淀；而深兰色溶液中加NaOH无沉淀，说明其中没有Cu2+，其结构非常特殊。）

一、配合物的定义

1．配离子（或配分子）：由简单阳离子或中性原子和一定数目的中性分子或负离子以配

位键结合形成的、具有一定特征的的复杂离子或分子叫配离子

或配分子；

2．配位化合物：由配离子或配分子所组成的复杂化合物叫配位化合物。习惯上配离子也叫配合物。

明矾KAl(SO4)2·12H2O、铬钾矾KCr(SO4)2·12H2O的晶体和水溶液都不含

复杂离子，是复盐。

二、配合物的组成

[讲解] 以上述实验中深兰色溶液中的物质为例，介绍配合物的结构组成。

配合物一般由内界和外界两部分组成。配离子是内界，它是配合物的特征部分，其性质、结构与一般离子不同，因此，常将配离子用方括号括起来。方括号内是配合物的内界，不在内界的其它离子是配合物的外界。内界与外界以离子键结合。

[CoCl3(NH3)3]没有外界.

[Cu (NH3) 4 ]2+SO42-K2+ [ Hg I 4 ]2-

1. 中心离子（或原子）：是配合物的形成体，位于配离子或配分子的中心，是配合物的

核心部分，它们都是具有空的价电子轨道的离子或原子，其半径小电荷多

是较强的配合物的形成体。常见的是过度金属离子或分子如：大、电荷

多不易形成，原子也可形成配合物。

2. 配位体：在配离子或配分子内与中心离子或原子结合的负离子或中性分子叫配位

体。如ＮＨ３ＣＮ－

配位原子：配位体中具有孤对电子的直接与中心离子结合的原子叫配位原子。常见的配位原子有Ｎ、Ｏ、Ｓ

根据一个配位体中所含配位原子的数目配位体可分为：

单齿配位体：

3. 配位数：与中心离子或原子直接结合的配位原子的个数叫中心离子的配位数。

单齿配位体：配位数=配位体数；

多齿配位体：配位数=配位体数×齿数；

配位数的多少取决于中心离子和配位体的性质（电荷、半径、核外电子排布）及形成配合物时的条件（温度、浓度等）。

4. 配离子的电荷：带正电荷的配离子叫配阳离子，带负电荷的配离子叫配阴离子。

其电荷数=中心离子与配位体总电荷的代数和

[练习] 确定下列配离子的中心离子的电荷数（氧化数）：

K2[PtCl4] [Zn（NH3）4]（OH）2Na3[Ag（S2O3）2]

[提示]上述三种配合物如何命名？

三、配合物的命名

1..内界与外界：系统命名方法符合简单无机化合物的命名原则，也有“酸、碱、盐”之分：

配位体为阳离子，配合物为“某化某”，“某酸某”；

配位体为阴离子，配合物为“配离子”酸“外界离子”。

2．内界的命名：内界的命名原则如下

配位体数（以一、二、…表示）—配位体名称（不同配位体名称间用“·”隔

开）—合—中心离子名称—中心离子氧化数（加圆括号用罗马数字Ⅰ、Ⅱ…表示）。

如果内界有多种配位体时，其命名顺序：

简单离子—复杂离子—有机酸根离子—中性无机分子（按配位元元原子在字母表

中的顺序）—有机分子。

[举例]

[Cu（NH3）4]SO4硫酸四氨合铜（Ⅱ）

[Co（NH3）3]Br3三溴化三氨合钴（Ⅲ）

[Pt（NH3）4（NO2）Cl]CO3碳酸一氯·一硝基·四氨合铂（Ⅳ）

Na[Co（CO）4] 四羰基合钴（-Ⅰ）酸钠

[练习] K2[PtCL6]，K4[Fe（CN）6]，K[Co（NH3）2（NO2）4]，

NH4[Cr（NH3）2（SCN）4]，[Co（NH3）3（H2O）Cl2]Cl

第二节配位平衡

一配位平衡（本节是化学平衡移动的具体应用，只要求定性，可以启发学生自己总结）[讲解] 深兰色溶液[Cu（NH3）4]SO4中加NaOH无沉淀，但是如果加入Na2S，将会有黑色CuS沈淀生成。说明配离子虽然很稳定，但仍能离解：

[Cu（NH3）4]2+→Cu2+ + 4NH3

因而在配离子溶液中仍存在配位反应与离解反应。在一定条件下，配位元元反应速度与电离速度相等时，体系达到平衡状态，称为配位平衡

二、配合物的稳定常数和不稳定常数

1.稳定常数：配位平衡是化学平衡的一种表现形式，也有其特定的平衡常数。通常把配离子的生成常数称为配离子的稳定常数，用K稳表示；

按照平衡常数表达式的书写规则，可以写出下列反应的平衡常数：

Cu2+ + 4NH3 == [Cu（NH3）4]2+

K==

()

[] [][]4

3

2

2

4

3

NH

Cu

NH

Cu

+

+

== K稳

[说明](1) 稳定常数是该配离子的特征常数（见附录），

(2)K稳的大小可以比较同类型配离子的稳定性；不同类型的配离子的稳定性应通过

计算比较。

(3) K稳是配离子多步反应的总稳定常数:配离子在水溶液中的形成是分步进行的，

每一步都有一个相应的稳定常数叫逐级稳定常数（K1K2… ）。总稳定常数=

各级稳定常数之积，K稳=K1·K2·K3…K n

在实际工作中通常加入过量的配位剂，这时金属离子绝大部分处在最高配位状

态。因此一般计算中按K稳（K不稳）计算就可以了。

2．不稳定常数：把配离子的电离常数称为配离子的不稳定常数，用K不稳表示。

K稳=1/K不稳

三、稳定常数的应用

1．判断配合反应进行的方向

[例1]判断［Ａg(NH)2］++2CN-［Ａg(CN)2］-+2NH3进行的方向

2计算含有配离子溶液中有关离子的浓度

[例２]在１ml０.０４gNO3溶液中，加入１ml２mol.L的NH3.H2O。计算平衡时溶液中各物质的浓度（K稳＝１.６２×１０７）

四、影响配位平衡的因素

（配位平衡与其它平衡一样遵循吕·查德原理。）

1.酸度对配位平衡的影响

配位体的酸效应：酸度↑→配位体浓度↓→配离子稳定性降低。

中心离子的水解效应：酸度↓→中心离子水解甚至生成氢氧化物沉淀→配离子电离

这种现象叫。

通常每种配合物均有其适宜的酸度范围。

［举例］；