高中化学 第三讲配合物竞赛

第三讲：综合体赛点的回顾与展望复杂化学通常指金属原子或金属离子与其他分子或离子配位的化学。现代配位化学的研究领域已经远远超出了无机化学的范围。它涉及金属有机化学、催化机理、材料结构、生命科学和材料科学等。它正在成为一门应用极其广泛的充满活力的前沿学科，如核材料和核反应堆材料、超导材料、纳米材料、表面处理技术等的生产。稀土金属的提取和分离、半导体的分离和纯化、激光材料、新药的制备和纯化、海水淡化、稀土农业、沙尘暴的预防和控制、沙漠的开发和利用等。国内外化学竞赛主题也涵盖了广泛的内容，但它们都是基于基本概念和原则，如组成、结构、稳定性、综合平衡、反应规律、异构性、应用原理来解释日常生活和社会热点问题。在未来，测试趋势将是持续的和创新的。这个新想法只不过是原则的重组。它需要更高的综合性和智能。所有的改变都不会背离它的原则。有了坚实的基础和灵活的应用，它将能够永远引领潮流。一.综合体(一)基本概念1.复杂的2.复合体的构成(1)中心体是复合体的核心组成部分。核心被称为中心体或形成体。(2)一种配体，它向中心体提供电子对的原子、分子或离子的粒子。常见配体分类(3)配位数：通过向中心体提供电子而形成的配位键的数量。3.复合物的分类4.络合物名称：含阴离子的络合物，先内后外；阳离子复合物，先外后内。内书命名：配体数量(用汉字表示)配体名称组合中心体名称(化合价用罗马字母标出)，如：Na3AlF6:六氟铝酸钠(中心体没有化合价变化但没有标出)，俗称冰晶石。K4铁(氯化萘)6):六氰合铁酸钾(二)，俗称亚铁氰化钾，也称为黄血盐K3铁(氯化萘)6):六氯化钾(三)，俗称铁氰化钾，也称为血红盐H2SiF6:六氟硅酸，俗称氟硅酸(二)复杂结构3.几何异质性几何异构是指由于中心离子周围配体位置不同而导致的具有相同化学组成和不同结构和性质的几何体。最常见的异构体是顺式和活性异构体。例如，氯化铂(NH3)2有两种几何异构体：此外，八面体构型还有许多其他类型的几何异构体，如PtBr3(NH3)3如下图所示：两种几何异构体。一般来说，异构主要发生在配位数为4的平面四方配合物和配位数为6的八面体配合物中。我们应该善于对具体情况进行具体分析。4.光学异构化当一个分子的结构不能与它的镜像重叠时，它会产生光学异构体，形成两个具有光学活性的光学异构体。例如：RhCl2(en)2的数据如下：要判断一个分子是否有旋光异构体，通常的方法是确定该分子是否有对称平面和对称中心。如果有对称平面或对称中心，就没有旋光异构体，如果没有对称平面或对称中心，就有旋光异构体。第二，螯合物螯合物也被称为内部复合体。它是一种具有环状结构的配合物，由配合物的中心离子与满足一定条件的同一个配体的两个或多个配位原子键合而成。或由多齿配体形成的复合物。任何含有两个或多个提供孤电子对的原子的配体称为螯合剂，如(乙酰丙酮：符号acac-)，乙二胺四乙酸等。可用作螯合剂。螯合物的稳定性与其环状结构(环的大小和环的数目)有关。一般来说，它与五元环和六元环是稳定的。配体和中心离子形成的五元环越多，螯合物越稳定。例如，具有五个五元环的许多金属离子的乙二胺四乙酸螯合物是稳定的。在分析中，乙二胺四乙酸常被用来测定许多金属离子的含量。第三，路易斯酸碱理论路易斯在1923年提出了酸碱电子理论。根据这个理论，任何能接受电子对的物质称为酸(通常称为路易斯酸)，任何能产生电子对的物质称为碱(通常称为路易斯碱)。因为酸是电子对的受体，而碱是电子对的供体。酸碱反应的本质是形成配位键形成酸碱络合物的过程。酸碱的定义涉及物质的微观结构，这使得酸碱理论与物质的结构有关。例如，下列物质可以用作电子对接受体，并且是酸：氢、钠、铜、硼、银、镁、铁、铁、镍。下列物质可用作电子给体：氢氧化物、氯化萘、氨、X-、H2O、氯化萘、二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳在刘易斯的电子理论中，反应主要包括酸和碱的直接配位反应、酸取代反应、碱取代反应和二取代反应。四.配位反应配体提供孤电子对，而中心离子(原子)有与之匹配的价层空轨道。它们之间相互作用形成共价键(配位键)的过程称为配位反应。已经指出，路易斯酸碱反应可以认为是配位反应。沉淀反应中相当一部分反应也是配位反应的结果。例如，由Cu2和OH-配位生成的Cu2和Cu2容易聚合成 Cu2 m，这通常以沉淀的形式出现。然而，如果沉淀物中的阴离子和阳离子具有强的成键离子，则通常不认为是配位反应，例如形成CaF2沉淀物。无论何种类型的反应，如果在水溶液中进行，由于水溶液中的离子不是单独存在的，而是水合离子或其它配位离子，它们将与配位反应结合。在水溶液中的氧化还原反应中，各离子的形态直接影响其氧化还原的强度。例如，氢不能氧化元素铜，因为水合铜离子比氢更容易氧化。如果将铜置于氢氰酸中，将会产生H2，因为产品中的铜以铜(CN2)的形式存在。实施例1: F2是一种非常活泼的非金属单质，只能通过电解来制备。1986年，化学家卡尔克里斯首次用化学方法制造出F2。反应如下：4k MnO 4 4KF 20HF=4k 2mf 10H2O 3 O2SBC l5 5HF=sbf 55 HCl2k2mn F6 4 BF 5=4kSbf 5 2mN F3 3F 2=该反应在423K下进行(1)写出锑基态原子的价电子构型。(2)绘制SbF6-的三维结构，指出中心原子的杂化类型(3)当五氟化锑加入氟化氢时，氟化氢的酸度如何变化？例2:请画出MA2CDEF的九种异构体。练习：1。下列哪些化合物是复合物？什么是螯合物？哪些是双盐？(1)硫酸铜(2)氯化钾(3)钴(NH3)6Cl3 (4)镍(en)2Cl2(5)(NH4)2SO 4 FeSO 4 6 H2O(6)Ca(NH2CH 2 CH2CO 4)3(7)Cr(H2O)6Cl 32.根据价键理论，指出了下列配体的杂交类型和配体的空间构型：(1)银(氯化萘)2- (2)氟化铝63- (3)铁(一氧化碳)5(4)铂(正)钴33.请解释以下问题：(1)重金属盐中毒，为什么蛋清可以经常倒去解毒？(2)为什么Cu2O溶解在浓氨水中得到无色溶液？(3)当白色衣服上洒上蓝黑墨水