第4章 配位化合物.pptVIP

1 掌握配合物的一些基本概念及简单配合物的命名 2 了解配合物的结构异构与几何异构 3 了解配合物的价键理论的基本要点 并能用以解释 些实例 第四章配合物 教学目标 一 配合物定义 CuSO4 加氨水 蓝色沉淀 深蓝色溶液 蒸发 浓缩 深蓝色晶体 Cu NH3 4 SO4 H2O 简单化合物CuSO4 复杂化合物 Cu NH3 4 SO4 1 特点 存在复杂离子 不同于复盐 Cu NH3 4 SO4 BaCl2 说明有SO42 Cu NH3 4 SO4 NaOH 说明几乎无Cu2 NH3 4 1配合物基本概念 明矾KAl SO4 2 12H2O BaCl2 说明有SO42 KAl SO4 2 12H2O NOH 说明有Al3 2 本质 存在配位键 由一原子提供一对电子与另一原子共用 3 定义 中国化学会 1980年配合物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 和具体接受孤对电子或不定域电子的空位原子或离子 统称为中心原子 按一定组成和空间结构所形成的化合物 二 配位化合物的组成 内界 中心体 原子或离子 与配位体 以配位键成键 Co NH3 6 Cl3 中心离子 配体 外界 内界 配位数 外界 与内界电荷平衡的相反离子 中心原子 或离子 凡有低能量空轨道的原子或离子均可作为中心原子 但一般是金属尤其是金属阳离子 金属阳离子中又尤以过渡金属阳离子形成配合物能力最强 因为其价层空轨道能量最低 中心原子电荷越高 离子半径越小 也即电荷密度越高 吸引配体能力越强 越易形成配合物 配合物形成能力还与电子构型有关 9 17e 18e 18 2e 8e 配体 有配位原子的离子 分子 凡有孤电子对或离域电子的富电子分子或离子均可作配体 配位原子一般是非金属原子 配体的分类多种多样 其中按配体中配位原子数目进行分类最常见 单齿配体 双齿配体和多齿配体 三 配位化合物的类型 单齿配位体与单个中心离子 或原子 所形成的配合物 K2 PtCl6 Fe H2O 6 Cl3 Cr H2O 6 Cl3Na3 AlF6 1 简单配位化合物 螯合物通常比具有相同配位原子的非螯合配合物稳定得多 起螯合作用的配体为多齿配体称为螯合剂 2 螯合物由中心离子和多齿配体结合而成的环状配合物 4 其他配合物Fe CO 5 3 多核配合物在一个配合物中有2个或2个以上中心离子的配合物 四 配位化合物的命名 1 配合物内界命名顺序 配体数目 配体 合 中心原子 中心原子氧化态 以罗马数字表示 例 Co NH3 6 3 Fe CN 6 3 1 先无机配体 后有机配体 Co en 2 NH3 2 3 2 配体命名顺序 2 先列出阴离子 后列出中性分子 的名称 K PtCl3NH3 三氯 氨合铂 II 酸钾 3 同类配体 无机或有机类 按配位原子元素符号的英文字母顺序排列 Co NH3 5H2O Cl3三氯化五氨 一水合钴 III 4 同类配体同一配位原子时 将含较少原子数的配体排在前面 Pt NO2 NH3 NH2OH Py Cl氯化硝基 氨 羟氨 吡啶合铂 II 5 配位原子相同 配体中所含的原子数目也相同时 按结构式中与配原子相连的原子的元素符号的英文顺序排列 Pt NH2 NO2 NH3 2 氨基 硝基 二氨合铂 II 3 总体命名顺序 某化物 简单阴离子 或某酸某 复杂阴离子 例题1 命名下列配合物 1 NH4 3 SbCl6 2 Co en 3 Cl3 3 Cr H2O 4Br2 Br 2H2O 答 1 六氯合锑 酸铵 2 三氯化三 乙二胺 合钴 3 二水溴化二溴 四水合铬 2 写出下列配合物的化学式 1 羟基 水 草酸根 乙二胺合铬 2 氯 硝基 四氨合钴 离子 1 Cr OH H2O C2O4 en 2 Co NH3 4 NO2 Cl 4 2配合物的异构现象与立体结构 4 2 1结构异构 所有组成相同而配合物 包括络离子 结构不同的异构现象都可统称为结构异构 另一类结构异构是由于同一种配体以两种不同配位原子配位引起的 被称为键合异构 FeSCN2 也可能是FeNCS2 配位原子不同 名称也不同 4 2 2几何异构 几何异构是立体异构之一 是组成相同的配合物的不同配体在空间几何排列不同而致的异构现象 4 2 3对映异构 对映异构 又称手性异构或旋光异构 光学异构 它指存在一对互为不可重合镜像的异构体 好比左右手一样 互为镜像却不能在三维空间中重合 4 3配合物的价键理论 配合物价键理论认为 配体提供来形成配位键的电子是进入中心原子的原子轨道的 或者说 只有中心原子提供原子轨道来接受配体提供的电子对 才能形成配位键 配位键也可以分为 键和 键 形成 配位键时中心原子提供的原子轨道必发生杂化 杂化轨道理论对六配位八面体构型的解释是最成功的 根据中心原子提供的d轨道是内层的还是外层的 可以分内轨型和外轨型两类 分别用d2sp3和sp3d2为代号 外轨型配合物 高自旋 中心原子d轨道上的成单电子数与自由离子相同 自旋平行的电子数较多 成键电子占用外层轨道 能量高 不稳定 如 Fe H2O 63 Ag NH3 2 成键电子占用内层轨道 能量低 稳定 如 Fe CN 63 Ni CN 42 内轨型配合物 低自旋 中心原子d轨道上的成单电子数与自由离子不同 自旋平行的电子数较小 提示 强配体如CN C2H4 NH3 CO等或重过渡元素中心原子易形成内轨道型的低自旋配合物 可采用磁性加以判断内外轨型 成单电子数与磁矩的关系 例 根据实验测得的有效磁矩 判断下列各种离子分别有多少个未成对电子 哪个是外轨 哪个是内轨 Fe en 22 5 5B M Co SCN 42 4 3B M Pt CN 42 0B M 根据计算磁矩的近似公式 n n 2 1 2 5 5 n n 2 1 2 n 4 是外轨型络合物 4 3 n n 2 1 2n 3是外轨型配合物 0 n n 2 1 2n 0是内轨型配合物 例 实验测得Fe H2O 63 和Fe CN 63 的磁矩差别极大 其中CN 为强场配体 它们的空间构型为 其杂化轨道类型 由此说明 哪个属内轨型配合物 这也说明 两者比较其中哪