配合物结构、性质和应用

配合物的结构、性质和应用

【学习目标】

1．了解几种配合物的结构特征，和互为同分异构体的顺式与反式配合物的性质差异；

2．了解配合物的稳定性及影响因素；

3．了解配合物在生活、生产和科学实验中的应用。

【学习过程】

一、配合物的结构

1．配离子的形成和空间结构

过渡金属原子或离子有，能与的分子或离子以结合形成配合物。

以[Ag(NH3)2]+为例：中心离子Ag+空的5s和5p轨道采用sp杂化，并以sp杂化轨道接受配位体NH3中配位N原子的孤电子对以形成配位键。

Ag+：

[Ag(NH3)2]+：

Ag+中有2个空的sp杂化轨道，可以接受2个NH3分子提供的孤电子对形成配合物，[Ag(NH3)2]+的空间构型是直线型。

二、配合物的顺反异构体及性质差异

含有2种或2种以上配位体的配合物，若配位体在空间的排列方式不同，就能形成不同几何构型的配合物，结构不同，性质也有差异，互为同分异构体。

以配合物Pt(NH3)2Cl2为例：

顺式：反式：

由于结构不同，导致性质上也有所差异，比如二者的颜色、极性、溶解性有差异。

三、配合物的性质

1．配合物形成后，颜色、溶解性都有可能发生改变。

如：Fe3+棕黄色Fe2+ 浅绿色

[Fe(SCN)3]3-血红色[Fe(CN)4]2- 无色

AgCl、AgBr、AgI可与NH3·H2O反应生成易溶的[Ag(NH3)2]+ 2．配合物的稳定性

配合物具有一定的稳定性，配合物的稳定性与有关，配合物中的越，配合物越，反之则。

例如：CO与血红素中的Fe2+形成的配位键比O2与Fe2+形成的强，因此血红素中的Fe2+与CO结合后，就失去了输送O2的功能。

四、配合物的应用

1．在实验研究中，用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成；

例如：Fe3+遇SCN—变成血红色。

2．在生产中，被广泛应用于制镜、染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域；

3．在许多尖端领域（激光材料、催化剂的研制等）发挥的作用越来越大。

4．在生命体中的作用

5．在药物中的作用

6．配合物与生物固氮

【课堂练习】

1、设计方案，检验某溶液中是否含有Fe3+（Fe2+）,写出相关反应方程式。

（至少用两种方法）

2、已知锌和铝都是活泼金属。其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱，溶于强碱分别生成[Zn(OH)4]2-和[Al(OH)4]-。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2+。

⑴按要求写出下列反应的离子方程式：

①Al(OH)3溶于强碱溶液

②Zn(OH)2溶于氨水

⑵说明在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水或NaOH反应制备氢氧化锌的原因

⑶实验室一瓶AlCl3溶液中混有少量Zn2+,如何提纯？

【课后练习】

1．在[Ag(NH3)2]+中Ag+是以____型杂化轨道与配位体形成配位键（）A．sp B．sp2 C．sp3D．以上都不是

2．已知Zn2+的4s和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么[ZnCl4]2-的空间构型为

（）A．直线形B．平面正方形C．正四面体形D．正八面体形

3．当0.01mol氯化铬(Ⅲ)(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量的硝酸银处理时,有0.02mol 氯化银沉淀析出,此样品的配离子的表示式为（）A．[Cr(H2O)6]3+B．[CrCl(H2O)5]2+

C．[CrCl2(H2O)4]+D．[CrCl3(H2O)3]

4．+3价Co的八面体配合物CoCl m·nNH3，中心原子的配位数为6，若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则m和n的值是（）A．m = 1、n = 5 B．m = 3、n =4

C．m = 5、n = 1 D．m = 4、n = 5

5．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．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+

C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为[Cu(NH3)4]2+不会与乙醇发生反应

D．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道

6．已知[Ni(NH3)2Cl2]可以形成A、B两种固体，A在水中溶解度较大；B在CCl4中溶解度较大。试画出A、B分子的几何构型。

7、把CoCl2溶于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后，再加氨水，使生成[Co(NH3)6]2＋，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示。把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出AgCl沉淀。经测定，每1molCoCl3·5NH3只生成2molAgCl。请写出表示此配合物结构的化学式：，此配合物中的Co化合价为。

8．某化合物的化学式可表示为Co(NH3)x Cl y(x,y均为正整数)。为确定x和y的值，取两份质量均为0.2140克的该化合物进行如下两个实验。将一份试样溶于水,在硝酸存在的条件下用AgNO3溶液滴定(生成AgCl沉淀)，共消耗24.0毫升0.100mol·L-1的AgNO3溶液。在另一份试样中加入过量NaOH溶液并加热，用足量盐酸吸收逸出的NH3。吸收NH3共消耗24.0毫升0.200 mol·L-1HCl溶液。试通过计算确定该化合物的化学式。(本题可能用到的原子量:H 1.0 N 14.0 Cl 35.5 Co 58.9)