《配合物与超分子》课件

《配合物与超分子》认识配位键及配位化合物重难归纳1.配位键与共价键的关系。(1)形成过程不同:配位键实质上是一种特殊的共价键,在配位键中一方提供孤电子对,另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的。(2)配位键与普通共价键的实质相同。它们都被成键原子双方共用,如在

中有三个普通共价键、一个配位键,但四者是完全相同的。(3)同普通共价键一样,配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子中(如

)。2.配合物的形成对物质性质的影响。(1)对溶解性的影响:一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物,可以依次溶于含过量Cl-和氨、Br-和氨、I-和氨、CN-和氨的溶液中,形成可溶性的配合物。(2)颜色的改变:当简单离子形成配离子时,颜色常发生变化,根据颜色的变化可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN-在溶液中可生成配位数为1~6的配离子,这种配离子的颜色是红色的,反应的离子方程式如下:Fe3++nSCN-══[Fe(SCN)n]3-n(n=1~6)。(3)稳定性增强:配合物具有一定的稳定性,配合物中的配位键越强,配合物越稳定。当作为中心原子或离子的金属原子或离子相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关。如血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强,因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后,就很难再与O2分子结合,使血红蛋白失去输送O2的功能,从而导致人体CO中毒。3.配合离子中共价键数目的判断。若配体为单核离子如Cl-等,则配体中不含共价键;若为分子,需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数。此外,还要加上中心原子或离子与配体形成的配位键,这也是σ键。例如:1mol配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl所含的共价键为3mol×4+4mol+2mol=18mol。铁触媒是重要的催化剂,CO易与铁触媒作用而失去催化活性:Fe+5CO══Fe(CO)5;除去CO的化学方程式为[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3══[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。(1)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是怎样的?用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中,有哪几种化学键形成?提示:该配合物中碳原子上的价层电子对数为3或4,根据价层电子对互斥模型确定碳原子的杂化方式为sp3、sp2;用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中,肯定有Cu和N、C之间的配位键(也是σ键)生成。(2)金属铜投入氨水或H2O2溶液中均无明显现象,但投入氨水与H2O2的混合溶液中,则铜片溶解,溶液呈深蓝色,写出该反应的离子方程式。提示:离子方程式为Cu+H2O2+4NH3·H2O══[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O(或Cu+H2O2+4NH3══[Cu(NH3)4]2++2OH-)。典例剖析(2020山西实验中学高二下月考)配合物Na3[Fe(CN)6]可用于离子检验,下列说法不正确的是(

)。(设NA为阿伏加德罗常数的值)A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键B.配离子为[Fe(CN)6]3-,中心离子为Fe3+,配位数为6C.1mol配合物中所含的σ键数目为12NAD.该配合物为离子化合物,易电离,1mol配合物电离得到阴、阳离子总数为4NA答案:A解析:配合物中不存在非极性键,A项错误。配离子为[Fe(CN)6]3-,中心离子为Fe3+,配体为CN-,配位数为6,B项正确。配位键也属于σ键,1个CN-中含有1个σ键,所以1

mol配合物中所含的σ键为6

mol+6

mol=12

mol,即12NA个,C项正确。配合物为离子化合物,易电离,完全电离成Na+和[Fe(CN)6]3-,1

mol配合物电离共得到4NA个阴、阳离子,D项正确。学以致用1.(2020江苏徐州泉山区校级月考)某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,用强碱处理并没有NH3放出。下列有关说法中正确的是(

)。A.NH3与

中氮原子的杂化方式相同B.配合物中心离子的电荷数和配位数均为4C.PtCl4·2NH3的空间结构为正八面体形D.Cl-和NH3分子均是中心离子Pt4+的配体答案:D解析:NH3中N采用sp3杂化,中N采用sp2杂化,

A项错误。配合物中心离子的电荷数为4,配位数为6,

B项错误。

Pt4+与6个配体成键,该配合物应是八面体结构,但不是正八面体形,

C项错误。由分析可知,Cl-和NH3分子均是Pt4+的配体,

D项正确。2.(1)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为

,提供孤电子对的成键原子是

。

(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是

(