配位化合物 课件.ppt

高中化学竞赛辅导,配位化合物,一、配位化合物,1、定义：是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）和具有接受孤对电子或多个不定域电子的原子或离子（统称中心原子）按一定的组成和空间构型所形成的化合物。,配离子：Cu(NH3)42+Ag(CN)2-配合物：配盐：Cu(NH3)4SO4Cu(H2O)4SO4.H2O配酸：H2PtCl6配碱：Cu(NH3)4(OH)2配合分子：Ni(CO)4Co(NH3)3Cl3,2、复盐,CsRh(SO4)2.4H2O+BaCl2无沉淀出现。,Rh(H2O)4(SO4)2-(二硫酸根四水合铑（III）,KCl.MgCl2.6H2O不是配合物,3、组成,（1）配位体：是含有孤电子对的分子和离子,配位原子：是具有孤电子对的原子，至少有一对未键合的孤电子对。,有键电子的碳原子（CH2CH2）,H：LIAlH4、Co(CO)4H、Fe(CO)4H2,-络合物配位体中没有孤电子对，而是提供电子形成配键，同时金属离子或原子也提供电子，由配位体的反键空*轨道容纳此类电子，形成反馈键。如：蔡斯盐KPt(C2H4)Cl3(乙烯.三氯合铂（III）钾）,单齿配体：NH3、Cl,双齿配体：en,四齿配体：氨基三乙酸,（2）中心离子：也有中性,如：Ni(CO)4、Fe(CO)5,多核配合物：(H3N)5Cr-O-Cr(NH3)5X4(卤化氧氨合铬（III）,（3）配位数（2、4、6、8【少见】）,Co(NH3)6Cl36Co(NH3)5(H2O)Cl36Pt(NH3)4Cl4Pt(NH3)2Cl24Pt(en)2Cl24Co(en)3Cl36,Cs3CoCl5的配位数不是5，而要看实际结构。,Cs2CoCl4.CsCl4,AlF63-AlCl4-BF4-AgI2-AgI42-从这些配离子你看出配位数有什么规律？,二、化学键理论,维尔纳（Werner.A):NobelPrize提出三点：,1、主价和副价主价指氧化数，副价指配位数。,2、倾向于既要满足主价，又要满足副价。,3、副价指向空间的确定位置。,1、价键理论：中心离子和配位原子都是通过杂化了的共价配位键结合的。,（1）配位键的本质：a、配位键：b、配位键：,K(CH2=CH2)PtCl3C2H4的电子与Pt2配位。,无水CrCl3和氨作用能形成两种配合物,组成相当于CrCl36NH3和CrCl35NH3。加入AgNO3溶液能从第一种配合物水溶液中将几乎所有的氯沉淀为AgCl，而从第二种配合物水溶液中仅能沉淀出相当于组成中含氯量2/3的AgCl。加入NaOH并加热时两种溶液都无氨气的气味。试从配合物的形式推算出它们的内界和外界，并指出配离子的电荷数、中心离子的价数和配合物的名称。,K2PtCl6K4Fe(CN)6Ag(NH3)2ClCo(NO2)3(NH3),指出下列配合物的中心离子及价数，配未体及配位数，配离子的电荷和配合物名称。,（2）杂化轨道与空间构型,如：dsp2杂化：d2sp3杂化：,可与en反应生成Pt(en)(NH3)2,不可与en反应,(3)高自旋型配合物和低自旋型配合物,CN对电子排斥能力特别强。,(4)离域键,为何Ni(CN)42-稳定：,dsp2杂化,空pz轨道与4个CN的键电子形成反馈键,2、应用,（1）解释配位数和几何构型。（2）说明含有离域键配合物（CN），特别稳定。（3）可以解释Fe(CN)64-比FeF63稳定。,三、配合物的稳定性,1、配离子的稳定常数：,Cu2+4NH3=Cu(NH3)42+,2、应用：,（1）判断配位反应进行的方向：,Ag(NH3)2+2CN-=Ag(CN)2-+2NH3,(2)计算配离子溶液中有关离子浓度：,例1：在1mL0.04mol/LAgNO3溶液中加入1mL2mol/LNH3.H2O,计算平衡后溶液中的Ag+?,(3)讨论难溶盐生成或其溶解的可能性,例2、100mL1mol/LNH3中，能溶解固体AgBr多少克？,（4）计算金属与其配离子间的E值。,例3、计算Ag(NH3)2+e=Ag+2NH3体系的标准电势。,为什么使用Ag(CN)2+进行电镀？,四、形成配合物时性质的改变,1、颜色的改变：Fe3+nNCS-=Fe(NCS)n(n-3)-,2、溶解度的改变：AgClHClAgCl2-+H+AgCl+2NH3=Ag(NH3)2+Cl-Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O,3、E0的改变：Hg2+2e=HgE0=+0.85VHg(CN)42-+2e=Hg+4CN-E0=-0.37V,4、酸碱性的改变：HF（K3.53104）HCN（K4.931010）,HF+BF3=HBF4为强酸HCN+AgCN=HAg(CN)2强酸,Cu(NH3)4(OH)2的碱性大于Cu(OH)2,为什么？,五、各种金属的配合物,1、Cu(I)的配合物：,Cu(NH3)2+(sp杂化）直线型CuCl32-(sp2杂化）平面三角型Cu(CN)43-(dsp2杂化）平面正方形,无色的Cu(NH3)2+在空气中易氧化成深蓝色Cu(NH3)42+，所以Cu(NH3)42+被Na2S2O4定量地还原为Cu(NH3)2+。,2Cu(NH3)42+S2O424OH2Cu(NH3)2+2SO322NH3.H2O2NH3,Cu25CN=Cu(CN)43-+0.5(CN)2K稳21030,（极为稳定，加入H2S也无沉淀，Ksp2.510-50)）,(2)Cu(II)的配合物,Cu(CN)43-+e=Cu+4CN-E=-1.27VZn(CN)42-+2e=Zn+4CN-E=-1.26V这两个电对的电势值相近，所以镀黄铜（CuZn合金）所用的电镀液为上述混合物。,(3d10),Fehling溶液：,（检验葡萄糖）,(3)Ag(I)配合物,4d10,以sp杂化形成配合物,Ag（NH3）2：鉴定醛基，制银业。但可转化为Ag2NH,AgNH2爆炸！,Ag（CN）2：作为电镀液逐渐被Ag（SCN)2-和KSCN代替。,(4)Zn(II)配合物,电子构型：3d10,配位无杂化形式：4sp3杂化6sp3d2杂化,思考题：Zn(OH)2=Zn2+2OH-Ksp=1.210-17Zn2+4NH3=Zn(NH3)42+K稳2.9109,请计算说明Zn(OH)2是否易溶于氨水，如果要得到Zn(NH3)42+离子，该如何处理？,Zn(OH)2+4NH3=Zn(NH3)42+2OH-K=Ksp.K稳=3.5108,2NH42OH2NH3.H2O(1/Kb)2=(1/1.810-5)2,Zn(OH)2+2NH3+2NH4+=Zn(NH3)42+2H2OK=1.1102,由此我们可以得出以下结论：当M(OH)2反应生成M(NH3)42+时，有NH4+