无机化学课件：第四章　配位化合物

1、第4章 配合物（配位化合物）14-1 配位化合物的基本概念 一配合物的组成 内层:中心体(原子或离子)与配体以配位键组成的复杂 化学质点也称为配离子 外层：与内层电荷平衡的相反离子，与内层以离子键相 连。Cu(NH3)4SO4内层中心体：具有空轨道能接受孤对电子的离子或（原子），如Fe3+、Cr3+、Zn2+、Ag+、大多为过渡元素金属阳离子，也可是中性原子如：Ni(CO)4、Fe(CO)5配体：含孤对电子对的分子或离子，如NH3、H2O、CN-中心体配体外层配位原子2配位原子：配体中具有孤对电子对的原子含有一个配位原子的配位体单齿配位体，如NH3含有多个配位原子的配位体多齿配位体，如CN-配

2、位键：配位原子与中心原子结合，形成称为配位键的化学键配位数：中心原子周围配位原子的数目（*不是配体）中心体配体外层配位原子Cu(NH3)4SO4内层3单齿配体：配位数配位体数如：Cu(NH3)42+多齿配体：配位数配位体数如：Pt(en)2Cl2 乙二胺(en) NH2-CH2-CH2-H2N4二、配位化合物的命名原则是先阴离子后阳离子，先简单后复杂，先无机后有机。命名顺序：中心原子与配体之间用“合”字连接：配体数-配体名称-“合”-中心原子(氧化数)。 Co(NH3)63+ 六氨合钴(III)离子先无机配体，后有机配体，配体相互间以黑点分开。 Pt(en)Cl2 二氯 一乙二胺合铂(II)5

3、盐或氢氧化物的正离子为配位单元：命名同普通盐或普通氢氧化物。Co(NH3)6Cl3 三氯化六氨合钴(III)； 对比 CoCl3 三氯化钴Cu(NH3)4SO4 硫酸四氨合铜(II)； 对比 K2SO4 硫酸钾Ag(NH3)2OH 氢氧化二氨合银(I)； 对比 KOH 氢氧化钾盐或质子酸的负离子为配位单元，命名同含氧酸根。KAu(CN) 2 二氰合金(I) 酸钾； 对比 K2SO4 硫酸钾H2PtCl6 六氯合铂(IV)酸； 对比 H2SO4 硫酸6先列出阴离子，后列出阳离子，中性分子。 KPtCl3NH3 三氯一氨合铂(II)酸钾74-2 配位化合物的异构现象异构体：化学式相同但结构和性质不

4、同的化合物。 结构异构： 电离异构、水合异构、配位异构、键合异构 空间异构：相同配体在中心离子周围的不同分布 光学异构、几何异构 几何异构主要为 顺、反异构。 异构8CoBr(NH3)5SO4CoSO4(NH3)5Br电离异构9电离异构10Cr(H2O)6Cl3CrCl(H2O)5Cl2.H2OCrCl2(H2O)4Cl.2H2O水合异构11配位异构12键合异构13光学异构 14顺反异构亮绿色紫 色15几何顺、反异构164-3 配位化合物的结构理论一、价键理论配位化合物中原子间是通过什么作用力结合在一起？配位原子提供电子对，中心原子提供空轨道，从而形成配位键，用 表示。与共价键一样，配位键也可

5、分为主键 键，副键 键。配位键理论认为：配位键形成过程中，中心原子提供的原子轨道必然发生杂化。17配位数空间构型杂化轨道类型实例2直线形sp Ag(NH3)2+ ，Ag(CN)2 3平面三角形sp2Cu(CN)32 ， HgI3 4正四面体sp3Zn(NH3)42+ ，Cd(CN)42 4平面四边形dsp2Pt(NH3)42+5三角双锥dsp3Ni(CN)53 ， Fe(CO)55四角锥d2sp2,d4s SbF52-，TiF52 6八面体sp3d2FeF63 ，AlF63- ，SiF62-6八面体d2sp3Fe (CN)63 ， Co(NH3)6181、实例Ag(NH3)2+：2配位，直线型

6、 Ag+ 4d105s0，5s和一个5p采取sp杂化。H3NAgNH319Zn(NH3)42+ ：4配位，四面体构型 Zn2+，3d104s0，4s和三个4p采取sp3杂化。20Pt(NH3)42+：4配位，平面四边形 Pt2+，5d86s0，配位原子的孤对电子可使Pt2+的 电子强制配对，空出一个空的5d轨道，继而发生dsp2杂化。NH3NH3H3N H3N Pt2+212、外轨型配合物和内轨型配合物中心体接受电子的二种方式中心原子用外层轨道接纳配体电子，例如：FeF63 sp3d2杂化， 八面体构型中心原子用部分内层轨道接纳配体电子，例如：Fe(CN)63- d2sp3杂化, 八面体构型2

7、2FeF63 sp3d2杂化， 八面体构型， 外轨型配合物6个 键23Fe(CN)63- d2sp3杂化, 八面体构型，内轨型配合物6个 键24（2）内外轨型取决于(a)配位体场(b)中心原子配位体场强场配体（中心原子电负性小），如CN CO NO2 等,易形成内轨型，弱场配体（中心原子电负性大），如 X 、H2O易形成外轨型 25配体的强弱顺序强26中心原子 d1 d3型, 如Cr3+，有空(n-1)d轨道，总是形成内轨型。 (n-1)d2 ns np3中心原子d8 d10型，无空(n-1)d轨道，易形成外轨型，如Fe2+, Ni2+,Zn2+, Cd2+, Cu+ 。 (ns) (np)3

8、 (nd)2中心原子d4 d7型, 受配体场影响。27(3) 内轨型配合物和外轨型配合物的差别配位键的键能：内轨型 外轨型配合物的稳定性：内轨型 外轨型（含空轨道的内轨型配合物不稳定）稳定常数 内轨型 外轨型 外轨型配合物，中心原子的电子结构不发生改变，未成对电子数多， 较大。 一般为高自旋配合物内轨型配合物，中心原子的电子结构发生了重排，未成对电子数减少， 较小。一般为低自旋配合物28磁性 物质的磁性的大小可用磁矩来表示,它与所含成单电子数n的近似关系如下：称为Bohr(玻尔)磁子，是磁矩单位.知识补充29Co(NH3)63+: Co3+: 3d66个 键内轨型配合物，低自旋 = 030Co(NH3)62+: Co2+: 3d7外轨型配合物，高自旋 = 3.87B.M.八面体构型6个 键31Ni(NH3)62+: Ni2+: 3d8 6个 键外轨型配合物，高自旋 = 2.82 B.M.八面体构型32Ni(CN)42 : Ni2+: 3d84个 键内轨型配合物