第四章 配位化合物 习题

第四章  配位化合物 习题
第四章  配位化合物 习题

第四章配位化合物

1、举例说明什么叫配合物,什么叫中心离子(或原子)。

答:配合物的定义是:由一个中心离子(或原子)和几个配位体(阴离子或原子)以配位键相结合形成一个复杂离子(或分子)通常称这种复杂离子为结构单元,凡是由结构单元组成的化合物叫配合物,例如中心离子Co3+和6个NH3分子以配位键相结合形成

[Co(NH3)6]3+复杂离子,由[Co(NH3)6]3+配离子组成的相应化合物[Co(NH3)6]Cl3是配合物。

同理,K2[HgI4]、 [Cu(NH3)4]SO4等都是配合物。

每一个配位离子或配位分子中都有一个处于中心位置的离子,这个离子称为中心离子或称配合物的形成体。

2、什么叫中心离子的配位数,它同哪些因素有关。

答:直接同中心离子(或原子)结合的配位原子数,称为中心离子(或原子)的配位数。影响中心离子配位数的因素比较复杂,但主要是由中心离子和配位体的性质(半径、电荷)来决定。

(1)中心离子的电荷越高,吸引配位体的能力越强,因此配位数就越大,如Pt4+形成PtCl62-,而Pt2+易形成PtCl42-,是因为Pt4+电荷高于后者Pt2+。

(2)中心离子半径越大,其周围可容纳的配位体就越多,配位数就越大,例如Al3+的半径大于B3+的半径。它们的氟配合物分别是AlF63-和BF4-。但是中心离子半径太大又削弱了它对配位体的吸引力,反而配位数减少。

(3)配位体的负电荷增加时,配位体之间的斥力增大,使配位数降低。例如:[Co(H2O)6]2+和CoCl42-。

(4)配位体的半径越大,则中心离子周围容纳的配位体就越小,配位数也越小。例如AlF63-和AlCl4-因为F-半径小于Cl-半径。

2、命名下述配合物,并指出配离子的电荷数和中心离子的氧化数

根据配合物分子为电中性的原则,由配合物外界离子的电荷总数确定配离子的电荷数、中心离子氧化数。

解:配合物命名配离子电荷数中心离子氧化数[Co(NH3)6]Cl3三氯化六氨合钴(Ⅲ) +3 +3

K2[Co(NCS)4] 四异硫氰合钴(Ⅱ)酸钾-2 +2

Na2[SiF6] 六氟合硅(Ⅳ)酸钠-2 +4

[Co(NH3)5Cl]Cl2二氯化一氯·五氨合钴(Ⅲ) +2 +3

K2[Zn(OH)4] 四羟基合锌(Ⅱ)酸钾-2 +2

[Co(N3)(NH3)5]SO4 硫酸一叠氮·五氨合钴(Ⅲ) +2 +3

[Co(ONO)(NH3)3(H2O)2]Cl2二氯化亚硝酸根·三氨·二水合钴(Ⅲ) +2 +3

3、指出下列配离子中中心离子的氧化数和配位数:

配离子中心离子氧化数配位数

(1) [Zn(NH3)4]2+ +2 4

(2) [Cr(en)3]3+ +3 6

(3) [Fe(CN)6]3- +3 6

(4) [Pt(CN)4(NO2)I]2- +4 6

(5) [Fe(CN)5(CO)]3- +2 6

(6) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]2+ +4 6

4、指出下列化合物中的配离子、中心离子及其配位数。

化合物配离子中心离子配位数

(1)3KNO2·Co(NO2)3 [Co(NO2)6]3- Co3+ 6

(2)Co(CN)3·3KCN [Co(CN)6]3- Co3+ 6

(3)2Ca(CN)2·Fe(CN)2 [Fe(CN)6]4- Fe2+ 6

(4)2KCl·PtCl2 [PtCl4]2- Pt2+ 4

(5)KCl·AuCl3 [AuCl4]- Au3+ 4

(6)CrCl3·4H2O [Cr(H2O)4Cl2]+ Cr3+ 6

5、命名下列配合物和配离子。

(1) (NH4)3[SbCl6] 六氯合锑(Ⅲ)酸铵

(2)Li[AlH4] 四氢合铝(Ⅲ)酸锂

(3)[Co(en)3]Cl 3 三氯化三乙二胺合钴(Ⅲ) (4)[Co(H 2O)4Cl 2]Cl 氯化二氯四水合钴(Ⅲ) (5)[Co(NO 2)6]3-

六硝基合钴(Ⅲ)配离子

(6)[Co(NH 3)4(NO 2)Cl]+

一氯一硝基·四氨合钴(Ⅲ)配离子 6、写出下列配合物的化学式。

(1)硫酸四氨合铜(Ⅱ) [Cu(NH 3)4]SO 4 (2)氯化二氯一水三氨合钴(Ⅲ) [Co(NH 3)3(H 2O)Cl 2]Cl (3)六氯合铂(Ⅳ)酸钾 K 2[PtCl 6]

(4)二氯·四硫氰合铬(Ⅱ)酸铵 (NH 4)3[Cr(SCN)4·Cl 2]

7、有两种配合物A 和B ,她们的组成为%Co ,%Cl ,%N ,%H ,%O ,并根据下面的实验结果,确定它们的配离子,中心离子和配位数。

(1) A 和B 的水溶液却呈微酸性,加入强碱并加热至沸时,有氨放出,同时析出Co 2O 3沉

(2) 向A 和B 的溶液中加入硝酸银溶液时却生成AgCl 的沉淀

(3) 过滤除去两种溶液的沉淀后,再加硝酸银均无变化,但加热至沸时,在B 的溶液中

又有AgCl 沉淀生成,其质量为原来析出沉淀的一半。

解:首先求化学式,根据各元素在配合物中所占的百分比来求原子个数比。

Co ∶Cl ∶N ∶H ∶O =

16

95

.5138.61408.265.3564.395995.21∶

∶∶∶ = ∶∶∶∶ = 1∶3∶5∶17∶1

化学式为CoCl 3N 5H 17O 或CoCl 3(NH 3)5·H 2O

(1)水溶液呈酸性,说明NH 3在内界,均与Co 3+

配位,当加入碱并加热至沸时,配离子被破

坏而放出氨气,同时析出Co 2O 3沉淀。

(2)说明在外界含有Cl -

,所以加入AgNO 3都生成AgCl 沉淀。

(3)说明B 配合物中内界的Cl -

仅为外界的一半,即两个Cl -

在外界,一个Cl -

在内界。 ∴ 中心离子 配位数

A :[Co(NH 3)5·(H 2O)]3+

Co 3+

6

B:[Co(NH3)5·Cl]2+ Co3+ 6

10 根据价键理论,指出下列配离子的成键情况和空间构型。

解:配合物的价键理论要点

(1)要点:配合物的中心离子与配位体之间通过配位键相结合:①配位体必须具有孤对电子,而中心离子(或原子)必须具有空的能量相近的价电子轨道。以容纳配位体的孤电子对。这是形成配合物的必要条件。②在配位体的作用下,中心离子(或原子)的空轨道首先进行杂化,形成数目相同的,能量相等的具有一定方向性的杂化轨道。杂化轨道接受配位原子上的孤对电子形成σ配键。③杂化轨道的类型不同,其配离子的空间构型也不同,可以根据中心离子(或原子)提供的杂化轨道中d轨道能量不同,分为低自旋(内轨型)配合物和高自旋(外轨型)配合物。低自旋配合物比高自旋配合物稳定。

(2)配离子的空间构型,配位数等,主要决定于中心离子(或原子)杂化轨道的数目和类型。如sp3d2或d2sp3杂化,为八面体。

(3)价键理论在解释配离子空间构型,中心离子(或原子)的配位数、磁性、稳定性等问题上取得一定成就。但存在着局限性。

①[Fe(CN)6]3-:Fe3+的价电子层结构为3d5

3d 4s 4p

Fe3+

在配位体CN-的作用下,Fe3+的5个3d电子发生了重排,重配对,腾出2个空的3d轨道,此时Fe3+形成了d2sp3杂化轨道,6个CN-中配位原子碳的孤对电子对填入到杂化轨道成键,形成正八面体配离子

[Fe(CN)6]3-

d2sp3杂化

③[Cr(H2O)5Cl]2+:Cr3+的价电子层结构为3d3:

3d 4s 4p

Cr3+

Cr3+的3d中有两个空轨道,Cr3+采取了d2sp3杂化,形成了6个能量相等的d2sp3杂化轨

道。5个H2O分子氧原子上的孤电子对和Cl-上的孤电子对分别填入杂化轨道中,形成八面体配离子。

[Cr(H2O)5Cl]2+

d2sp3杂化

⑤Ag+的价电子层结构为4d10:

4d 5s 5p

Ag+

[Ag(CN)2]-

sp杂化

由于Ag+的4d价轨道已全充满,所以只采取sp杂化与2个CN-形成直线型配离。

⑥Fe原子的价电子层结构为3d64s2

3d 4s 4p

Fe

[Fe(CO)5]

dsp3杂化(三角双锥)Fe原子在CO的影响下,4s的2个电子合并到3d轨道中,而3d轨道中另二个单电子合并到一个轨道里,此时3d腾出一个空轨道,形成dsp3杂化轨道与5个CO的分子形成了三角双锥的配合物,而且Fe原子的3d轨道中有4对孤电子对,CO分子中C有空轨道,又形成了反馈键,使它们键间结合力更强些。

11、写出下列八面体构型或平面正方形构型的配合物的可能几何异构体。

(1)[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O 二水合一溴化二溴四水合铬(Ⅲ)

顺式 反式

(2)[Co(NH 3)3(NO 2)3] 三硝基三氨合钴(Ⅲ)

(3)[PtPyNH 3ClBr] 一溴一氯一氨吡啶合铂(Ⅱ)

补充题:根据实验测得的磁矩数据判断下列各配离子的未成对电子数,成键轨道,哪些属于

内轨型,哪些属于外轨型。

(1)[Fe(H 2O)6]2+

μ= B ·M (2)[Fe(CN)6]4- μ= 0 B ·M (3)[Ni(NH 3)4]2+ μ= B ·M (4)[Co(NH 3)6]2+ μ= B ·M (5)[CuCl 4]2-

μ= B ·M

解:配合物中含有由(n -1)d ns np 组成的杂化轨道,这种配合物称为低自旋配合物或称内

轨型配合物。中心离子仍保持其自由离子状态的电子结构。配位体的孤电子对仅进入外层空轨道而形成sp 、sp 3

或sp 3d 2

等外层杂化轨道的配合物,称为高自旋配合物或称外轨型配合物,用磁矩的降低来判断内轨型配合物的生成。

配合物磁性的大小以磁矩μ来表示,μ与成单电子数n 的关系:μ= )2(+n n (1)[Fe(H 2O)6]2+

μ= B ·M μ= 3.5)2(=+n n n = 4

有4个未成成对电子,可见Fe 2+3d 轨道没有参加杂化,它的杂化轨道是sp 3d 2

,是外轨型。 (2)[Fe(CN)6]4-

μ= 0 B ·M n = 0 可见Fe 2+

以d 2

sp 3

杂化,为内轨型

(3)[Ni(NH 3)4]2+

μ= B ·M μ= 2.3)2(=+n n n = 2

Ni 2+

杂化轨道是sp 3

,是外轨型

(4)[Co(NH 3)6]2+

μ= B ·M μ= 26.4)2(=+n n n = 3

Co 2+

杂化轨道是sp 3d 2

,是外轨型

3d 4s 4p 4d

Co 2+ [Co(NH 3)6]

2+

sp 3d 2

杂化

如[Co(NH 3)6] 3+ u = 0 n = 0 Co 2+以d 2sp 3

杂化,为内轨型

(5)[CuCl 4]2-

u = B ·M n = 1 Cu 2+

以dsp 2

杂化,为内轨型 12、试用配合物化学知识来解释下列事实

(1)为何大多数过渡元素的配离子是有色的,而大多数Zn(II)的配离子为无色的 解:由于大多数过渡金属离子的d 轨道未充满,当吸收一定光能后,就可产生从低能级的d

轨道向高能级的电子跃迁,从而使配离子显颜色;而Zn(II)离子的d 轨道是全充满的,不能发生d-d 跃迁,因而无色。

(2)为什么多数的Cu (Ⅱ)的配离子的空间构型为平面正方形

答:大多数Cu (Ⅱ)的配离子为平面正方形是因为Cu 2+

的价电子层结构是3d 9

,在形成配离

子过程中,由于配位体的影响,使3d 轨道被激发到4p 轨道上,空出一个3d 轨道,形成dsp 2

杂化,即:

3d 4s 4p

Cu

2+

dsp 2

杂化

dsp 2

杂化轨道成键的配离子则为平面正方形。

(3)HgS 为何能溶于Na 2S 和NaOH 的混合溶液,而不溶于(NH 4)2S 和NH 3·H 2O 中

答:因为在Na 2S 和NaOH 混合溶液中,溶液为强碱性,S 2—水解程度小,[S 2—

]大,加HgS 时,

形成Na 2[HgS 2]配合物而溶解

HgS + Na 2S == Na 2[HgS 2]

而在(NH 4)2S 和NH 3·H 2O 中为弱碱性,由于NH 4+

与S 2—

的双水解S 2—

浓度小,加HgS 时,不能形成[HgS 2]2—

,则HgS 不溶于(NH 4)2S 和NH 3·H 2O 中,而溶于Na 2S 和NaOH 溶液中。 (4)何将Cu 2O 溶于浓氨水中,得到溶液为无色

答:因为Cu 2O 溶于氨水中,形成稳定的无色配合物[Cu(NH 3)2]+

Cu 2O + 4NH 3·H 2O == 2[Cu(NH 3)2]+

(无色) + 2OH -

+ 3H 2O

但[Cu(NH 3)2]+

很快在空气中氧化成兰色[Cu(NH 3)4]

2+ (5)为何AgI 不能溶于过量氨水中,却能溶于KCN 溶液中

解:因为AgI 的溶度积很小,NH 3的配位能力不如CN —

强,CN —

能夺取AgI 中的Ag +

生成更稳

定的[Ag(CN)2]—

而使AgI 溶解,而NH 3却不能,因而AgI 不能溶于过量氨水却能溶于KCN 中。

(6)AgBr 沉淀可溶于KCN 溶液中,但Ag 2S 不溶。

解:因为Ag 2S 的K sp 远小于AgBr 的K sp ,以至于CN —

不能与之配位形成易溶的配合物,而AgBr

却能与CN —

作用,生成[Ag(CN)2]—

,而使AgBr 溶解。 (7)为何CdS 能溶于KI 溶液中

解:CdS 能与I —

生成十分稳定的[CdI 4]2—

配离子,使CdS 溶解。

(9)为何用简单的锌盐和铜盐的混合溶液进行电镀,锌和铜不会同时析出。如果在此混合

溶液中加入NaCN 溶液就可以镀出黄铜(铜锌合金)

答:因为V 7628.0,V 337.0Zn /Zn Cu /Cu 22-==++θθ??,θ

θ??Zn /Zn Cu /Cu 22++>,Cu 2+

的氧化性比

Zn 2+

的氧化性要强,所以用简单的锌盐和铜盐混合溶液电镀时,Cu 比Zn 先析出,所以不会同时析出,加入NaCN 后,Zn 2+ 和Cu 2+都形成配离子[Zn(CN)4]2—,[Cu(CN)4]2—

,电极电势值都降低。V 1.1,V 2.1Cu

/]

)

CN (Cu [Zn

/])

CN (Zn [2324-=-=θθ

??—

,二者的电极电势几

乎相等,得到电子的能力相同,因而同时析出锌、铜。

(10)化合物K 2SiF 6,K 2SnF 6和K 2SnCl 6都为已知的,但K 2SiCl 6却不存在,试加以解释

答:因为F —半径较小,在Si(Ⅳ)和Sn(Ⅳ)周围均可容纳下6个F —

,因而K 2SiF 6,K 2SnF 6存

在;Cl —

半径较大,同时Sn(IV)半径也较大,使得Sn(Ⅳ)周围也可容纳得下6个Cl —

,因而K 2SnCl 6也存在。Si(IV)半径较小,而Cl —

半径相比之下较大,因而Si(IV)周围不能容纳6个Cl —

,而只能容纳4个Cl —

,因而不存在K 2SiCl 6

14、·L —1

AgNO 3溶液50mL ,加入密度为·L —1

含%的氨水30mL 后,加水冲稀到100mL ,求算这

溶液中Ag +

、[Ag(NH 3)2]2+

和NH 3的浓度已配位在[Ag(NH 3)2]2+

中的Ag +

、占Ag +

离子总浓度百分之几

解:先求出混合后始态的Ag +

和NH 3的浓度

[Ag +

]=

100

501.0?= mol ·L —1

[NH 3]=100

1730932.0%24.181000????=3 mol ·L —1

AgNO 3和NH 3水混合后发生了下面配位反应

Ag +

+2NH 3 == [Ag(NH 3)2]+

NH 3的起始浓度较大,因此配位剂是过量的。又因[Ag(NH 3)2]+

稳定常数较大,可以认为Ag +

全部转化为[Ag(NH 3)2]+

配离子,那么溶液中的[Ag(NH 3)2]+

应为 mol ·L —1

,剩余氨的浓度为3-2×= mol ·L —1

。配离子在溶液中存在配位平衡,还会离解出部分Ag +

和NH 3。设平衡时[Ag +

]为x ,平衡时溶液中的[Ag +

]、[NH 3]、[Ag(NH 3) 2 ]+

由配位平衡计算:

Ag +

+ 2NH 3 == [Ag(NH 3)2]+

起始浓度 3-2×= 平衡浓度 x +2x x

稳K =

2

323]NH ][Ag [])NH (Ag [++=

2

)

29.2(05.0x x x +-=×107

因x 值很小,可视为 -x ≈ +2x ≈ [Ag +

]= x =2

79

.2107.105.0??=×10-10 mol ·L —1

[NH 3]=+2x ×10

-10) ≈ mol ·L —1

[Ag(NH 3) 2 +

]=-×10-10

≈ mol ·L —1

已配位在[Ag(NH 3)2]+

中的Ag +

占Ag +

总浓度的百分数:05

.0107.305.010

-?-×100%≈100%

可视为Ag +

已经100%的配合。

P775,15、解:AgCl 溶解在KCN 中的反应如下: AgCl+2CN -

== [Ag(CN)2]-

+Cl

平衡常数表示为:K =

2

2]CN []

Cl [])CN (Ag [--

上述平衡式的分子和分母各乘以[Ag +

],得

K =

2

2

]

CN ][Ag []Cl ][Ag ][)CN (Ag [---++=AgCl sp K ·K 稳

如AgCl 不生成沉淀,则Ag +

应基本上全部转化为[Ag(CN)2]-

,因此可以假定溶液中 [Ag(CN)2-

]= mol ·L —1

[Cl -

]= mol ·L —1

代入上式得

K =2

2]CN []Cl [])CN (Ag [---=2

][41.05.2-CN ?=1×1021××10-10 [CN -

]=

10

2110

56.110141.05.2-????=×10-6 mol ·L —1

答:如果不使AgCl 沉淀生成,溶液中最低的自由CN -

浓度是×10-6

mol ·L —1

16、在1L 原始浓度为·L —1

的[Ag(NO 2)2]—

离子溶液中,加入的晶体KCN ,求溶液中Ag(NO 2)2

,Ag(CN)2

,NO 2

和CN

等各种离子的平衡浓度(可忽略体积变化)。

(()()2

NO Ag 21

CN Ag 107.6K ,100.1K 222

?=?=--) 解:配位反应为 [Ag(NO 2)2]—

+ 2CN —

== [Ag(CN)2]—

+ 2NO 2—

()()()()182

21]

NO

Ag []

CN Ag [2

222

22105.1107.6101K K ]CN ][NO Ag []NO ][CN Ag [K 222?=??=

=

=

--

--

-

-

稳稳

K 很大,使配位反应向生成[Ag(CN)2]—

方向进行趋势很大。因此:在[Ag(NO 2)2]—

中加足

量KCN 时,[Ag(NO 2)2]—

几乎完全生成[Ag(CN)2]—

,则溶液中。 [Ag(CN)2]—

= -x [NO 2—

] = —2x [Ag(NO 2)2]—

= x [CN —

] = 2x

代入上式:

()()()

182

22

222

22105.1x 2x 2.01.0]CN ][NO Ag []NO ][CN Ag [K ?=?=

=

--

-

-

x=[Ag(NO 2)2]—

= ×10—8

mol ·L —1

[NO 2—

] = —×10—8

×2≈ mol ·L —1

[Ag(CN)2]—

=—×10—8

≈ mol ·L —1

[CN —

] =2××10—8

=×10

—7

mol ·L —1

17、阳离子M 2+

可形成配离子[MCl 4]2—

,其不稳定常数为×10

—21

。MI 2的溶度积为×10

—15

。计

算在1L 溶液中欲使 mol MI 2溶解,所需Cl —

的物质的量。 解:MI 2溶解在Cl —

中的反应如下: MI 2 + 4 Cl —

= MCl 42—

+ 2I —

61521sp 4

2

24101101101K K ]Cl []I ][MCl [K ?=???=?==

----

K 很大。如使 mol MI 2溶解,M 2+

几乎全部转化为[MCl 42—

],因此假设溶液中 [MCl 4]2—

= mol ·L —1

,[I —

]=2×= mol ·L —1

6

101]Cl []

I ][MCl [K 4

2

24?==

--- 12L m ol 101.4]Cl [---??=

18、解:首先根据配位平衡求出Ag +

浓度,其次分别求出离子积来判断是否都能产生沉淀,

设[Ag +

]为x

Ag +

+ 2CN -

== [Ag(CN)2]-

起始浓度: 0 0 平衡浓度: x 2x -x

2

2

2)

x 2(x x 1.0]

CN ][Ag [])CN (Ag [K ---稳=

=

+

=1×10

21

稳K 很大,x 值很小,可视-x ≈

21

3

10141.0?=x

[Ag +

]= x =×10-8

mol ·L —1

[Ag +

][Cl -

]= ×10-8

×=×10-9

>AgCl sp K ,所以有AgCl 沉淀产生

同理,[Ag +

][I -

]= ×10-8

×=×10-9

>AgI sp K ,所以也有AgI 沉淀产生。

22、判断下列配位反应的方向

(2)[Cu(CN)2]—

+ 2NH 3 == [Cu(NH 3)2]+

+ 2CN —

解:反应向哪个方向进行,可以根据配合物[Cu(NH 3)2]+

和[Cu(CN)2]—

的稳定常数,求出反应

的平衡常数来判断。

]

)CN (Cu []NH ][Cu []

CN ][Cu ][)NH (Cu []NH ][)CN (Cu []CN ][)NH (Cu [K 2232

2323

22

23-+-++--+=

=

2838

10])

CN (Cu [])NH

(Cu [107.310

2104.7K K 223-?=??=

=

-

+

稳稳

计算出K 值很小,配位反应向生成[Cu(CN)2]—

的方向移动,因此,在[Cu(NH 3)2]+

的溶液中,加入足够的CN —

时,[Cu(NH 3)2]+

被破坏而生成[Cu(CN)2]—

。 (3) [Cu(NH 3)4]2+

+ Zn 2+

== [Zn(NH 3)4]2+

+ Cu 2+

]Zn

][)NH (Cu []Cu ][)NH (Zn [K 22432243+++

+=

,将等式右边分子和分母各乘以[NH 3]4

+

+

=

=

++

++243243]

)NH

(Cu []

)NH

(Zn [4

3224

3243243K K ]

NH ][Zn ][)NH (Cu []Cu

[]NH ][)NH (Zn [K 稳稳412

81004.110

8.4105-?=??= K 值小,配位反应逆向进行,即向[Cu(NH 3)4]2+

生成的方向进行。

23、计算反应CuS(s)+4NH 3==[Cu(NH 3)4]+S 2—

的K 值,评述用氨水溶解CuS 的效果。 解:该反应的平衡常数为:

32

4512spCuS ]

)

NH (Cu [4

3243101.4105.8108.4K ·K ]

NH []

S ][)NH (Cu [K 243

---?=???===

+稳 计算结果表明,CuS 在氨水中较难溶(溶解效果差)。

补充题:用NH 3·H 2O 处理含Ni 2+

和Al 3+

离子的溶液,起先得到有色沉淀,继续加氨,沉淀部

分溶解形成深兰色的溶液。剩下的沉淀是白色的,再用过量的碱溶液(如NaOH 溶液)处理,得到澄清的溶液。如果往澄清溶液中慢慢地加入酸,则又形成白色沉淀,继续加酸则沉淀又溶解,写出每一步反应的配平离子方程式。

解:用氨水处理含有Ni 2+

和Al 3+溶液,起先得到有色沉淀,有色沉淀是含有Ni 2 (OH)2SO 4和

Al(OH)3, Ni 2 (OH)2SO 4为浅绿色沉淀,Al(OH)3为白色沉淀,白色和浅绿色混起来就称为有色沉淀。

2NiSO 4 + 2NH 3·H 2O == Ni 2(OH)2SO 4↓+ (NH 4)2SO 4

Al 3+

+ 3NH 3·H 2O == Al(OH)3↓+ 3NH 4+

继续加氨水,沉淀部分溶解形成深兰色溶液,兰色溶液是Ni(NH 3)6]2+

。(兰色,兰紫色,各书不一致)

Ni 2(OH)2SO 4 + 12NH 3 == 2 Ni(NH 3)6]2+

+ 2OH —

+ SO 4

2—

剩下的沉淀是白色的Al(OH)3,Al(OH)3不溶于过量氨水形成配合物。但溶于过量NaOH ,生成无色的Al(OH)42—

溶液。

Al(OH)3 + OH —

== [Al(OH)4]2—

如果在清液中慢慢加入酸,则生成Al(OH)3的 白色沉淀,继续加入酸又变成了Al 3+

Al(OH)4

2—

+ H +

== Al(OH)3↓+ H 2O

Al(OH)3 + 3H +

== Al 3+

+ 3H 2O

26、已知Au +

+ e == Au 的V 68.1=θ

?

,试计算下列电对的电势

(1)[Au(CN)2]—

+ e == Au + 2CN —

(2)[Au(SCN)2]—

+ e == Au + 2SCN

解:首先计算[Au(CN)2]—

和[Au(SCN)2]—

在平衡时离解出Au +

的浓度,其次按奈斯特方程分别

求θ

?值。

Au + + 2CN — == [Au(CN)2]—

2

2]CN ][Au [])CN (Au [K -+-=

按题意,配离子和配位体的浓度应为1 mol ·L —1

,则

=

=

?==

+

+稳

稳或 K 1]Au [102]

Au [1K 383938

10510

21

-?=? mol ·L —1 ]Au lg[0592.0Au

/Au Au

/Au

+

+=+

+

θ??()V 58.0105lg 0592.068.139-=?+=- 即 ()V 58.0Au /CN Au 2

-=-θ

?

(2)同理:1313

10110

11K 1]Au [-+

?=?=

=

mol ·L —1

()

]Au lg[0592.0Au

/Au Au

/SCN Au 2

+

+=+

-

θ??V 910.010lg 0592.068.113=+=- 30、在水溶液中Co(III)离子能氧化水

Co 3+

+e -

=Co 2+

V 84.1=θ

?

已知[Co(NH 3)6]3+

的稳定常数为×1035

,而[Co(NH 3)6]2+

为×104

。试证[Co(NH 3)6]3+

配离子

在1

1-?L mol 氨水溶液中不能氧化水。 解:在标准状态下Co 3+

能氧化水,是因为:

θ

θθ??O H /O Co /Co 2

223E -=++()0V 613.0229.1842.1>=-= 所以能氧化水。 但加入了配位剂NH 3以后Co 3+、Co 2+

都能形成配合物

Co 3+

+ 6NH 3 == [Co(NH 3)6]3+

35104.1K ?=稳

Co 2+

+ 6NH 3 == [Co(NH 3)6]2+

4

104.2K ?=稳

当 [Co(NH 3)6]3+ == [Co(NH 3)6]2+ = [NH 3] = 1 mol ·L —1

时, ()+

+

=

3633]NH Co [K 1

]Co [稳 ()+

+

=

2632]NH Co [K 1

]Co

[稳

根据奈斯特方程式:

]

Co []Co [lg

n

0592.023Co /Co Co /Co

2323+++=+

+

+

+

θ??V 027.0106.1104.2lg

0592.0842.135

4=??+=

其次计算在1 mol ·L —1

氨水中的[OH —

]

NH 3·H 2O == NH 4+

+ OH —

35b 1021.41077.11CK ]OH [---

?=??==

mol ·L —1

由于 O 2 + 2H 2O + 4e —

== 4OH —

V 401.0=θ

?

4

O OH /O

OH /O

]

OH [p lg

n

0592.022

2

-+

=-

-

θ??()

V 540.01021.41

lg

4

0592.0401.04

3=?+

=-

()()θ

θθ??-

++

-=OH /O

]NH Co /[]

NH

Co [2

263363E 00540.027.0<-=

所以在1 mol ·L —1

氨水中[Co(NH 3)6]3+

不能氧化水.

配位化合物知识点讲解(教师版)

1、配位化合物 (1)概念:金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。 作为电子对接受体的金属离子或原子称为中心离子(原子),又称配合物的形成体,作为电子对给予体的分子或离子称为配体。 [Cu(H2O)4]2+的空间结构为平面正方形。 (2)配合物的结构 [Cu(NH3)4]SO4为例说明。 注意:离子型配合物是由内界和外界组成,内界由中心离子和配体组成。 (3)配合物的命名: 例如:[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合铜 练习:对下列配合物进行命名 [Cu(NH3)4]Cl2K3[Fe(SCN)6] Na3[AlF6] 3、几种常见的配合物 实验:硫酸四氨合铜的制备。 现象:向CuSO4溶液中加入氨水,生成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液。再加入乙醇,析出深蓝色的晶体。 有关反应的离子方程式为:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2OH- Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- 蓝色沉淀深蓝色溶液 在[Cu(NH3)4]2+里,中心离子是Cu2+,配体是NH3,NH3分子的氮原子给出孤电子对,以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+: [Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形。 实验:硫氰化铁的制备。向氯化铁溶液中滴加硫氰化钾溶液。 现象:形成血红色溶液。有关反应的化学方程式为:FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl

Fe(SCN)3呈血红色,它是一种配合物。上述实验可用于鉴定溶液中存在Fe3+。 呈血红色的是一系列配合物:Fe(SCN)2+、Fe(SCN)2+、Fe(SCN)3、Fe(SCN)4-、Fe(SCN)52-、Fe(SCN)63-,配位数从1~6。 注意:配位键的强度有大有小,因而有的配合物很稳定,有的不很稳定。许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力,因而,过渡金属配合物远比主族金属配合物多。 [随堂练习] 1.铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类,应含有() A.离子键和共价键B.离子键和配位键 C.配位键和共价键D.离子键答案:C 2.下列属于配合物的是() A.NH4Cl B.Na2CO3·10H2O C.CuSO4·5H2O D.Co(NH3)6Cl3 答案:CD 3.下列分子或离子中,能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是() ①H2O ②NH3③F-④CN-⑤CO A.①②B.①②③ C.①②④D.①②③④⑤答案:D 4.配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是() A.以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用 B.Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素 C.[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分 D.向溶液中逐滴加入氨水,可除去硫酸锌溶液中的Cu2+ 答案:D 5.下列微粒:①H3O+②NH4+③CH3COO-④NH3⑤CH4中含有配位键的是() A.①②B.①③ C.④⑤D.②④答案:A 6.下列不属于配位化合物的是() A.六氟和铝酸钠B.氢氧化二氨合银(银氨溶液)C.六氰合铁酸钾D.十二水硫酸铝钾答案:D 7.指出配合物K2[Cu(CN)4]的配离子、中心离子、配位体、配位数及配位原子。 8.亚硝酸根NO2-作为配体,有两种方式。其一是氮原子提供孤对电子与中心原子配位;另一是氧原子提供孤对电子与中心原子配位。前者称为硝基,后者称为亚硝酸根。 [Co(NH3)5NO2]Cl2就有两种存在形式,试画出这两种形式的配离子的结构式。

课题:配位化合物的基本概念

课题:配位化合物的基本概念 课型:课时:上课时间: 学习目标: 1、了解配合物的形成原理 2、知道配位键、配合物、配离子等基本概念 3、掌握配合物的组成和命名 重、难点: 1、配合物的组成 2、配合物的命名 学习过程: 课前检测: (一)完成下面方程式: 1、硫酸铜与氨水反应 2、硫酸铜与氯化钡反应 3、硝酸银与氨水反应 (二)溶度积规则Qi与Ksp的关系 学习新课 一、配合物的定义 [实验探究] 1、取一支试管加入5mL 0.1mol/L CuSO4溶液,然后逐滴加入2mol/L NH3·H2O 溶液至过量,观察并记录现象 。 2、将上述溶液分成两份,一份滴加数滴0.1mol/L BaCl2溶液,另一份滴加数滴1mol/L NaOH溶液,观察并记录现象 。 3、分析实验现象,你能得出什么结论: 。 (沉淀-溶解平衡考虑) [自学反馈]预习P130配合物的定义,理解下列几个基本概念 1、配位键 2、配离子 3、配合物 二、配合物的组成 [自学反馈]预习P131配合物的组成,掌握配合物的组成 以[Cu(NH3)4]SO4为例,分析其组成 [Cu(NH3)4]SO4

1、中心原子:通常是, 例如:。 2、配位体:提供的分子和离子叫配位体 例如:。 配位原子:配位体中原子叫配位原子 例如:。 3、配位数:作为直接与结合的的数目,即形成配位键的数目称为配位数。 4、配离子的电荷数:配离子的电荷数等于和电荷数的代数和。 5、内界和外界:配合物分为内界和外界,其中称为内界,与内界发生电性匹配的称为外界。 三、配合物的命名 [自学反馈]预习P132配合物的命名,熟悉配合物的命名规则 1、配离子的命名: 2、配位酸: 3、配位碱: 4、配位盐: 自学检测:命名下列配合物 (1)K2[PtCl6] (2)K4[Fe(CN)6] (3)[Co(NH3)6]Cl3; (4)[CrCl2(H2O)4]Cl (5)[Co(NO3)3(NH3)3] (6)[Fe(CO)5]

【答案】无机及分析化学 王国仁版(上海海洋大学教材)第10章 配位化合物习题答案

第10章 配位化合物习题答案 5. 解:2334 2 ZnCl +4NH [Zn(NH )]Cl 由于3NH 过量,则2+Zn 几乎全部生成了234[Zn(NH )]+。 设配位平衡时2+r [Zn ]=x, 则 2+2334Zn + 4NH [Zn(NH )]+ 平衡时: x 0.50-4(0.05- x )≈0.30 0.05- x ≈0.05 2+ 34r f 2+4r 3r [Zn(NH )]= [Zn ][NH ]K ?θ 940.053.010(0.30)x ?= 92.110x -=? 故溶液中:234[Zn(NH )]+=0.05mol·L -1 2+-9-1[Zn ]=2.110mol L ?? -13[NH ]=0.30mol L ? 7. 解:设刚有白色沉淀产生时,+r [Ag ]x =(此时为Ag +离子的最低浓度) +-sp r r [Ag ][Cl ]K =θ 101.7710(0.050)x -?=? 所得 9 3.510 x -=?, +-9-[A g ]=3.510m o l L ?? 设当+-9-1[Ag ]=3.510mol L ??时,氨水的浓度3r [NH ]y =,则 ++ 332Ag + 2NH [Ag(NH )] 平衡时 3.5×10-9 y 0.050-3.5×10-9≈0.050 32r f +2 r 3r [Ag(NH )][Ag ][NH ]K + =?θ 7 920.0501.110 3.510y -?=?? 所得 y =1.1 即: -13[NH ] 1.1mol L =? 由于在混合液中加入了HNO 3,此时+432NH -NH H O ?组成缓冲溶液,则由缓

第三章习题-配位场理论

第三章 配合物 一、填空题 1、晶体场稳定化能 将d 电子从未分裂的d 轨道Es 能级进入分裂的d 轨道时,所产生的总能量下降值。 2、分裂能 一个电子由低能的d 轨道进入高能的d 轨道所需的能量。 3、成对能 迫使本来是自旋平行的分占两个轨道的两电子挤到同一轨道上去, 则能量升高,增高的能量值。 4、AgNO 3处理C 2H 4,C 2H 2,C 2H 6混合物,可分离出化合物是 C 2H 6 5、当配位体π轨道是高能空轨道时,形成络合物时分裂能会 增大 ,常形成 低自旋 络合物。 6、四面体场中,分裂后能量较低的两da 轨道是 。 7、由于配合物d-d 跃迁频率在 近紫外和可见光区光区,故通常具有颜色。 二、选择题 1、八面体配合物中哪个电子结构不发生畸变?(D ) (A )522()()g g t e (B )632()()g g t e (C )422()()g g t e (D )322()()g g t e 2、CO 与过渡金属形成羰基配合物时,CO 键会( C ) (A )不变 (B )加强 (C ) 削弱 (D )断裂 3、配合物的光谱(d-d 跃迁)一般发生在什么区域?( C ) (A )远紫外 (B ) 红外 (C )可见-近紫外 (D )微波 4、配合物中心离子的d 轨道在Oh 场下,分裂为几个能级?( A ) (A )2 (B ) 3(C ) 4(D )5 5、下列哪个络合物的磁矩最大?( D ) (A )六氰合钴(Ⅲ)离子 (B )六氰合铁(Ⅲ)离子 (C )六氨合钴(Ⅲ)离子 (D )六水合锰(Ⅱ)离子 6、下列络合物的几何构型哪个偏离正八面体最大?( A ) (A ) 六水合铜(Ⅱ) (B ) 六水合钴(Ⅱ) (C ) 六氰合铁(Ⅲ) (D )六氰合镍(Ⅱ) 7、下列络合离子中,哪个构型会发生畸变( D ) (A )326()Cr H O + (B )226()Mn H O + (C )326()Fe H O + (D )226()Cr H O + 8、下列络离子中会发生小畸变的是( B ) (A )46[CuCl ]- (B )36[CoF ]- (C ) 24[CoCl ]- (D )46[Fe(CN)]- 9、下列配合物可发生较大发生畸变( B ) (A )226[Co(H O)] + (B ) 226[Cu(H O)]+(C ) 326[Fe(H O)]+ (D )46[Ni(CN)]-

配位化合物知识题

第四章配位化合物 1、举例说明什么叫配合物,什么叫中心离子(或原子)。 答:配合物的定义是:由一个中心离子(或原子)和几个配位体(阴离子或原子)以配位键相结合形成一个复杂离子(或分子)通常称这种复杂离子为结构单元,凡是由结构单元组成的化合物叫配合物,例如中心离子Co3+和6个NH3分子以配位键相结合形成 [Co(NH3)6]3+复杂离子,由[Co(NH3)6]3+配离子组成的相应化合物[Co(NH3)6]Cl3是配合物。同理,K2[HgI4]、[Cu(NH3)4]SO4等都是配合物。 每一个配位离子或配位分子中都有一个处于中心位置的离子,这个离子称为中心离子或称配合物的形成体。 2、什么叫中心离子的配位数,它同哪些因素有关。 答:直接同中心离子(或原子)结合的配位原子数,称为中心离子(或原子)的配位数。影响中心离子配位数的因素比较复杂,但主要是由中心离子和配位体的性质(半径、电荷)来决定。 (1)中心离子的电荷越高,吸引配位体的能力越强,因此配位数就越大,如Pt4+形成PtCl62-,而Pt2+易形成PtCl42-,是因为Pt4+电荷高于后者Pt2+。 (2)中心离子半径越大,其周围可容纳的配位体就越多,配位数就越大,例如Al3+的半径大于B3+的半径。它们的氟配合物分别是AlF63-和BF4-。但是中心离子半径太大又削弱了它对配位体的吸引力,反而配位数减少。 (3)配位体的负电荷增加时,配位体之间的斥力增大,使配位数降低。例如:[Co(H2O)6]2+和CoCl42-。 (4)配位体的半径越大,则中心离子周围容纳的配位体就越小,配位数也越小。例如

AlF63-和AlCl4-因为F-半径小于Cl-半径。 2、命名下述配合物,并指出配离子的电荷数和中心离子的氧化数? 根据配合物分子为电中性的原则,由配合物外界离子的电荷总数确定配离子的电荷数、 中心离子氧化数。 解:配合物命名配离子电荷数中心离子氧化数[Co(NH3)6]Cl3三氯化六氨合钴(Ⅲ)+3 +3 K2[Co(NCS)4] 四异硫氰合钴(Ⅱ)酸钾-2 +2 Na2[SiF6] 六氟合硅(Ⅳ)酸钠-2 +4 [Co(NH3)5Cl]Cl2二氯化一氯·五氨合钴(Ⅲ)+2 +3 K2[Zn(OH)4] 四羟基合锌(Ⅱ)酸钾-2 +2 [Co(N3)(NH3)5]SO4 硫酸一叠氮·五氨合钴(Ⅲ)+2 +3 [Co(ONO)(NH3)3(H2O)2]Cl2二氯化亚硝酸根·三氨·二水合钴(Ⅲ)+2 +3 3、指出下列配离子中中心离子的氧化数和配位数: 配离子中心离子氧化数配位数 (1)[Zn(NH3)4]2++2 4 (2)[Cr(en)3]3+ +3 6 (3)[Fe(CN)6]3-+3 6 (4)[Pt(CN)4(NO2)I]2-+4 6 (5)[Fe(CN)5(CO)]3-+2 6 (6)[Pt(NH3)4(NO2)Cl]2+ +4 6 4、指出下列化合物中的配离子、中心离子及其配位数。

第四章 双原子分子的结构.

第四章双原子分子的结构 Chapter 4. Diatomic molecules 前言:两个原子相互靠近,它们之间存在什么样的作用力,怎样才能形成稳定的分子结构?这是化学键理论讨论的主要问题。两个原子相距较长距离时,它们倾向于相互吸引,而在短距离内它们会互相排斥。某一对原子间相互吸引力很弱,而另一对原子间吸引力强到足以形成稳定分子。为什么有这么大的差别? 这正是本章要讨论的内容。 §4.1化学键理论简介(Brief introduction to chemical bond theory) 一、原子间相互作用力 原子是由带电粒子组成的,我们预计原子间相互作用力大多是静电相互作用,主要取决于两个方面,一是原子的带电状态(中性原子或离子),二是原子的电子结构,按原子最外价电子层全满状态(闭壳层)或未满状态(开壳层)来分类。 闭壳层包括中性原子,如稀有气体He、Ne、Kr……,及具有稀有气体闭壳层结构的离子如Li+、Na+、Mg2+、F-、Cl-等。开壳层则包括大多数中性原子,如H、Na、Mg、C、F等。显然,闭壳层原子(或离子)与开壳层原子之间相互作用很不相同。 原子间相互作用大致可分为以下几类: (1)两个闭壳层的中性原子,例如 He-He,它们之间是van der Waals(范德华)引力作用。 (2)两个开壳层的中性原子,例如H-H,它们之间靠共用电子对结合称为“共价键”。 (3)一个闭壳层的正离子与一个闭壳层的负离子,例如Na+-Cl-,它们之间是静电相互作用,称之为“离子键”。 (4)一个开壳层离子(一般是正离子)与多个闭壳层离子(或分子),例如过渡金属配合物

配位化合物

配位化合物 知识点一:基本概念 一、定义和组成 1.配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。 2.配位键的表示方法 如:A →B :A 表示提供孤电子对的原子,B 表示接受共用电子对的原子。 3.配位化合物 (1)定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。 (2)组成 如[Cu(NH 3)4]SO 4 (3)形成条件 ??? 配位体有孤电子对? ?? ?? 中性分子:如H 2 O 、NH 3 和CO 等。 离子:如F - 、Cl - 、CN - 等。中心原子有空轨道:如Fe 3+、Cu 2+、Zn 2+ 、Ag +等。 【练习1】下列分子或离子中都存在着配位键的是( ) A .NH 3、H 2O B .NH + 4、H 3O + C .N 2、HClO D .[Cu(NH 3)4]2+ 、PCl 3 【练习2】既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( ) A .NH 4NO 3 B .NaOH C .H 2SO 4 D .H 2O 【练习3】下列物质:①H 3O + ②[B(OH)4]- ③CH 3COO - ④NH 3 ⑤CH 4中存在配 位键的是( )

A .①② B .①③ C .④⑤ D .②④ 【练习4】下列不属于配合物的是( ) A .[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2O B .[Ag(NH 3)2]OH C .KAl(SO 4)2·12H 2O D .Na 3[AlF 6] 【练习5】下列化合物中哪些是配合物( ) ①CuSO 4·5H 2O ②K 2PtCl 6 ③KCl ·CuCl 2 ④Cu(NH 2CH 2COO)2 ⑤KCl ·MgCl 2·6H 2O ⑥Cu(CH 3COO)2 A .①③④⑥ B .②③⑤ C .①② D .①③⑤ 二、配合物的分类和命名 1、 分类: ⑴简单配合物:由形成体和单齿配体直接配位形成的配合物称简单配合物(也称单核配合物)。如()[] 443SO NH Cu 、()[] O H SO O H Cu 2442?等。 其特点是: ① 在中心离子周围按一定空间构型整齐地排列着一定数目的配体。 ② 在水溶液中往往逐级离解,形成一系列中间配离子,并存在着一定的平衡关系。 ③ 大量的水合物,是以H 2O 为配体的简单配合物。 ⑵螯合物:由中心离子和多齿配体结合而成的配合物称为螯合物,俗称内络盐。此类配体也称螯合剂,它与中心离子结合时犹如螃蟹的双螯钳住中心离子似的。 其特点如下: ① 螯合物中有环状结构。 ② 若中心离子相同,且配位原子也相同时,螯合物一般比简单配合物稳定。 ③ 在水溶液中很少发生逐级离解现象。 ④ 一般具有特征颜色。 ⑤ 往往不溶于水,但却溶于有机溶剂中。 在分析化学上,螯合剂被广泛地用作滴定剂、显色剂、沉淀剂、掩蔽剂和萃取剂等进行分离和分析测定。 ⑶特殊配合物:除简单配合物和螯合物外,还有许多其它类型的配合物。 如:多核配合物、多酸配合物、羰基配合物、夹心配合物等。 2、 配合物的化学式 3、 配合物的命名: 配体数→配体名称→合→中心原子(氧化数) 如:[Co(NH 3)6] 3+ 六氨合钴(Ⅲ)离子

第七章 配位化合物

第七章 配位化合物 一、单项选择题 1. 下列物质中不能作为配体的是 ( B ) A. NH 3 B. NH 4+ C. OH - D. NO 2- 2. 下列离子或化合物中,具有顺磁性的是 ( B ) A. Ni(CN)- 24 B. CoCl - 24 C. Co(NH 3)+ 36 D. Fe(CO)5 3.在配合物[Co(NH 3)4(H 2O)]2(SO 4)3中,中心离子的配位数为 ( B ) A. 4 B. 5 C. 9 D. 12 4. 配离子[Co(NH 3)6]2+的空间构型为 ( A ) A. 八面体 B. 四方锥形 C. 四面体 D. 三角双锥 5. EDTA 是四元弱酸,当其水溶液pH ≥ 12时,EDTA 的主要存在形式为 ( C ) A. H 4Y ; B. H 3Y -; C. Y 4-; D. HY 3- 6.下列关于价键理论对配合物的说法正确的是 ( C ) A. 任何中心离子与任何配体都可形成外轨型化合物; B. 任何中心离子与任何配体都可形成内轨型化合物; C. 中心离子用于形成配位键的原子轨道是经过杂化的等价轨道; D. 以sp 3d 2和d 2sp 3杂化轨道成键的配合物具有不同的空间构型。 7.下列物质中能被氨水溶解的是 ( B ) A. Al(OH)3 B. AgCl C. Fe(OH)3 D. AgI 8. 下面哪一个不属于EDTA 与金属离子形成螯合物的特点 ( B ) A. 具有环状结构 B . 稳定性差 C. 配位比一般为1:1 D. 易溶于水 9. 下列说法欠妥的是: ( C ) A. 配合物的形成体(中心原子)大多是中性原子或带正电荷的离子。 B. 螯合物以六员环、五员环较稳定。 C. 配位数就是配位体的个数。 D. 二乙二胺合铜(Ⅱ)离子比四氨合铜(Ⅱ)离子稳定。 10. AgCl 在11mol L -?氨水中比在纯水中的溶解度大,其原因是 ( B ) A. 盐效应 B. 配位效应 C. 酸效应 D. 同离子效应 11. 离子以dsp 2杂化轨道成键而形成的配合物,其空间构型是 ( A ) A. 平面正方形 B. 四面体形 C. 直线形 D. 八面体形 12. 22Cu(en)+的稳定性比234Cu(NH )+ 大得多,主要原因是前者 ( B ) A. 配体比后者大; B. 具有螯合效应; C. 配位数比后者小; D. en 的分子量比NH 3大。 13. Al 3+与EDTA 形成 ( A ) A. 鳌合物 B. 聚合物 C. 非计量化合物 D. 夹心化合物 14.下列说法中错误的是 ( D ) A. 配体的配位原子必须具有孤电子对。 B. 配离子的配位键愈稳定,其稳定常数愈大。 C. 配合物的颜色最好用晶体场或配位场理论解释。 D. 配合物的颜色最好用价键理论来解释。 15. 下列几种物质中最稳定的是 ( A ) A. [Co(en)3]Cl 3 B. [Co(NH 3)6] (NO 3)3 C. [Co(NH 3)6]Cl 2 D. Co(NO 3)3

配位化合物习题及解析精编WORD版

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《配位化合物》作业参考解析 1. 下列说法正确的是 A. 配合物的内界和外界之间主要以共价键相结合 B. 中心原子与配体之间形成配位键 C. 配合物的中心原子都是阳离子 D. 螯合物中不含有离子键 【B 】A 、D :一般认为配合物的内界和外界之间主要以离子键相结合,因此螯合物中内界和外界之间是可以存在离子键的;C :中心原子可以是阳离子,也可以是中性原子,例如[Ni(CO)4];B :中心原子与配体化合时,中心原子提供杂化过的空轨道,配体提供孤对电子,而形成配位键。 2. 下列配合物命名不正确的是 A. [Co(H 2O)(NH 3)3Cl 2]Cl 氯化二氯·三氨·一水合钴(Ⅲ) B. [Cr(NH 3)6][Co(CN)6] 六氰合钴(Ⅲ)酸六氨合铬(Ⅲ) C. K[Co(NO 2)3Cl 3] 三硝基·三氯合钴(Ⅲ)酸钾 D. H 2[PtCl 6] 六氯合铂(Ⅳ)酸 【C 】根据配体命名顺序,先无机后有机,先阴离子后中性分子,同类配体根据配位原子在字母表中的先后顺序进行命名。对于C 中的配合物而言,NO 2- 以N 原子为配位原子时,命名为硝基,带一个负电荷,氯离子也是阴离子,同类配体,根据配位原子在字母表中的

先后顺序,Cl-离子在前,NO 2 -离子在后,因此该配合物应该命名为“三氯·三硝基合钴(Ⅲ)酸钾”。 3. 下列配离子具有正方形或者八面体形结构,其中CO 3 2-最有可能作为双齿配体的是 A. [Co(NH 3) 4 (CO 3 )]+ B. [Co(NH 3 ) 5 (CO 3 )]+ C. [Pt(en)(NH 3)(CO 3 )] D. [Pt(en) 2 (NH 3 )(CO 3 )]2+ 【A】根据题意,配离子具有正方形结构时,配位数为4,形成四个配位键;具有八面体 结构时,配位数为6,形成6个配位键。B:[Co(NH 3) 5 (CO 3 )]+ 配离子中,已有5个氨作为 配体,氨是单齿配体,形成5个配位键,因此该配离子中,CO 3 2-离子只能是单齿配体,这 样就形成了6个配位键;C:[Pt(en)(NH 3)(CO 3 )] 配合物中,乙二胺(en)为双齿配体,形 成2个配位键,氨为单齿配体,形成1个配位键,因此CO 3 2-离子只能是单齿配体,这样就 形成了4个配位键;D:[Pt(en) 2(NH 3 )(CO 3 )]2+ 配离子中,乙二胺(en)为双齿配体,2个en 形成4个配位键,氨为单齿配体,形成1个配位键,因此CO 3 2-离子只能是单齿配体,这样 就形成了6个配位键;A:[Co(NH 3) 4 (CO 3 )]+ 配离子中有4个氨为配体,形成4个配位键, 因此CO 32-离子必须是双齿配体,这样就形成了4个配位键,如果CO 3 2-离子是单齿配体,那 么配离子的配位数为5,这与题意不符。 4. 下列分子或者离子的中心原子发生了dsp2杂化的是 A. BF 3 B. [Zn(NH 3 ) 4 ]2+ (μ = 0 ) C. [Ni(CN) 4 ]2-(μ = 0 ) D. 【C】A:BF 3分子为正三角形,中心原子B发生sp2杂化;[Zn(NH 3 ) 4 ]2+ (μ = 0 )的配位数 为4,中心原子提供4个杂化空轨道,由于Zn2+离子的价层电子排布为3d10,d轨道已经全

第十一章配位化合物

第十一章 配位化合物 一. 是非题: 1. 因[Ni(NH3)6]2+ 的K s=5.5×108, [Ag(NH3)2]+ 的K s=1.1×107, 前者大于后者,故溶液中 [Ni(NH3)6]2+比[Ag(NH3)2]+稳定() 2. H[Ag(CN)2]- 为酸,它的酸性比HCN强() 3. 因CN-为强场配体,故[30Zn(CN)4]2-为内轨型化合物() 二. 选择题: 1. 在[Co(en)(C2O4)2]-中,Co3+的配位数是() A.3 B.4 C.5 D.6 E.8 2. 下列配离子中属于高自旋(单电子数多)的是() A. [24Cr(NH3)6]3+ B. [26FeF6]3- C. [26Fe(CN)6]3- D. [30Zn(NH3)4]2+ E. [47Ag(NH3)2]+ 3. 下列分子或离子能做螯合剂的是() A.H2N-NH2 B.CH3COO- C.HO-OH D.H2N-CH2-NH2 E.H2NCH2CH2NH2 4. 已知[25Mn(SCN)6]4-的μ=6.1×AJ?T-1,该配离子属于() A.外轨 B.外轨 C.内轨 D.内轨 E.无法判断 5. 已知H2O和Cl-作配体时,Ni2+的八面体配合物水溶液难导电,则该配合物的化学式为 () A. [NiCl2(H2O)4] B. [Ni (H2O)6] Cl2 C. [NiCl(H2O)5]Cl D. K[NiCl3(H2O)3] E. H4[NiCl6] 三. 填充题: 1. 配合物[Cr(H2O)(en)(C2O4)(OH)]的名称为,配位数为。 2. 配合物“硝酸氯?硝基?二(乙二胺)合钴(III)”的化学,它的 外层是。 3. 价键理论认为,中心原子与配体间的结合力是。 四. 问答题:

第十一章 配位化合物习题解答

第十一章 配位化合物习题解答 1.指出下列配合物(或配离子)的中心原子、配体、配位原子及中心原子的配位数。 (1) H 2[PtCl 6] (2) NH 4[Cr(NCS)4(NH 3)2] (3) [Co(NH 3)6](ClO 4)2 (4) Na 2[Fe(CN)5(CO)] (5) [Cr(OH)(C 2O 4) (H 2O)(en)] 7.计算下列反应的平衡常数,并判断下列反应进行的方向。已知:lg K s θ([Hg(NH 3)4]2+ ) = 19.28;lg K s θ(HgY 2-) = 21.8;lg K s θ([Cu(NH 3)4]2+) = 13.32;lg K s θ([Zn(NH 3)4]2+) = 9.46 ;lg K s θ([Fe(C 2O 4)3]3-) = 20.2;lg K s θ([Fe(CN)6]3-) = 42 (1)[Hg(NH 3)4]2+ + Y 4- HgY 2- + 4NH 3 (2)[Cu(NH 3)4]2+ + Zn [Zn(NH 3)4]2+ + Cu 2+ (3)[Fe(C 2O 4)3]3- + 6CN - [Fe(CN)6]3- + 3C 2O 42- 解:反应均为配离子相互转化,配离子之间的转化方向是由稳定常数小的转化为稳定常数大的,通过两个配离子的稳定常数的组合形成新的平衡常数的大小来判断。 (1)] Hg ][Y ][)NH (Hg []Hg []NH ][HgY [] ][Y )[Hg(NH ] NH ][[HgY 2424 32432- 424 343- 2+ - ++ - + = = K 2 19 2124 3s 210 3.310 90.110 3.6} ])Hg(NH {[} [HgY]{?=??= = + - θθ K K s 该反应进行的方向是 [Hg(NH 3)4]2+ +Y 4- =[HgY]2- +4NH 3 ,即:反应正向进行。

第四讲分子的性质及分子间作用力

第四讲分子的性质及分子间作用力 【考点归纳】 【考点一:键的极性和分子极性】 1.极性共价键与非极性共价键 2.分子的极性 类型非极性分子极性分子 形成原因正电中心和负电中心重合的分子正电中心和负电中心不重合的分子 存在的共价键非极性键或极性键非极性键或极性键 分子内原子排列对称不对称 实例H2、N2、CO2HCl、NO、H2O 【方法引领】多原子分子(化合物)极性判断常用方法 ①化合价法:若中心原子的化合价绝对值等于其所在主族序数,是非极性分子。反之则是极性分子。 ②孤电子对法:若中心原子有孤电子对时,是极性分子,反之则是非极性分子。 【例1】1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出特殊贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间。臭氧分子的结构如图,呈V型,两个O-O键的夹角为116.5o,三个原子以一个O原子为中心,与另外两个氧原子分别构成共价键;中间O原子提供2个电子,旁边两个O原子各提供一个电子,构成一个特殊的化学健―三个O原子均等地享有这三个电子。请回答: (1)臭氧与氧气的关系是______________。 (2)写出下列分子与O3分子的结构最相似的是( ) A.H2O B.CO2C.SO2D.BeCl2 (3)O3是分子(极性或非极性) 【针对训练】用一带静电的玻璃棒靠近A、B两种纯液体流,现象如下图所示,据此分析,A、B 两种液体分子的极性正确的是 A.A是极性分子,B是非极性分子 B.A是非极性分子,B是极性分子 C.A、B都是极性分子 D.A、B都是非极性分子 【考点二:范德华力】 1.范德华力含义:分子间普遍存在的相互作用力(把分子聚集在一起),称为分子间作用力,又称为范德华力。 2.影响范德华力的因素:其大小主要由分子的相对分子质量的大小和分子极性的强弱决定。一般,相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极性越大,范德华力越大。 3.范德华力对物质性质的影响 (1)熔沸点:范德华力越大,由分子构成的物质熔沸点就越高。 (2)溶解性:溶质分子与溶剂分子之间的范德华力越大其溶解度越大 【考点三:氢键】 1.氢键是除范德华力外的另一种分子间作用力,它是由已经与电负性很强的原子(N、O、F)形成强极性共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间产生的作用力。 2.氢键的表示方法及形成条件

配位化合物

第9章配位化合物 1.下列说法是否正确?对错误的说法给予纠正。 (1)配合物溶于水时往往容易离解成内界和外界,而内界的中心原子与配体之间却难离解。这说明中心原子和配体之间的结合力大于内界和外界之间的结合力。 (2)不仅金属元素的原子可作为中心原子,非金属元素的原子也可作中心原子;不仅正氧化态原子可作中心原子,中性原子和负氧化态原子也可作中心原子。 (3)配合物中配体的数目称为配位数。 (4)配位化合物的中心原子的氧化态不可能等于零,更不可能为负值。 (5)羰基化合物中的配体CO是用氧原子与中心原子结合的,因为氧的电负性比碳大。(6)Dq是相对的能量单位。每Dq代表的能量数值,即使对同一构型配合物(如八面体)也随中心原子和配体的不同而不同。 (7)分裂能的大小与配体和中心原子的性质有关。 (8)凡Δ>P,总是形成低自旋配合物;凡Δ<P,总是形成高自旋配合物。 (9)内轨型配合物就是低自旋配合物,外轨型配合物就是高自旋配合物。 (10)配合物的价键理论和晶体场论都可解释配合物的稳定性、磁性和颜色。 (11)多齿配体与中心原子形成的配合物都是螯合物。 (12)配位数相同的配合物,K稳越大,则配合物越稳定。 2-的稳定性按F-→I-的顺序降低。 (13)HgX 4 (14)CuX2-的稳定性按Cl-→Br-→I-→CN-顺序增加。 答: (1)错。内界和外界之间是离子键,极性强,在极性溶剂中易离解;中心原子和配体之间是配位键,极性较弱,难离解。离解难易主要与键型有关(严格说,与离解前后总能量变化有关),而不能说明结合力的大小。 (2)对。 (3)错。配合物中配位体的数目不一定等于配位数;如:en,一个配体,配位数为2。(4)错。中心原子的氧化态可为零如Ni(CO)4;有的还可以是负如V(CO)6-。 (5)错。羰基配合物中配位原子为C,在CO中C因氧原子的电子进入其空轨道反而呈,C原子更易提供电子对。 (6)对。

第十一章 配位化合物习题解答

第十一章配位化合物习题解答 第十一章配位化合物习题解答 1.指出下列配合物的中心原子、配体、配位原子及中心原子的配位数。 配合物或配离子H2[PtCl6] [Co(ONO)(NH3)5]SO4 NH4[Co(NO2)4(NH3)2] [Ni(CO)4] Na3[Ag(S2O3)2] [PtCl5(NH3)]- [Al (OH)4]- 中心原子 Pt4+ Co3+ Co3+ Ni Ag+ Pt4+ Al3+ 配体 Cl- ONO-、NH3 NO2、 NH3 CO S2O32- Cl- 、NH3 OH- 配位原子 Cl O、N N、N C S Cl、N O 配位数 6 6 6 4 2 6 4 2.命名下列配离子和配合物,并指出配离子的电荷数和中心原子氧化值。配合物或配离子[Co(NO2)3(NH3)3] [Co(en)3]2(SO4)3 Na2[SiF6] [Pt Cl (NO2) (NH3)4] [CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl [PtCl4]2- [Pt Cl2 (en)] K3[Fe(CN)6] 名称三硝基·三氨合钴硫酸三(乙二胺)合钴(Ⅲ) 六氟合硅(Ⅳ)酸钠氯·硝基·二氨合铂氯化二氯·三氨·水合钴(Ⅲ) 四氯合铂(Ⅱ)配离子二氯·(乙二胺)合铂六氰合铁(Ⅲ)酸钾配离子的电荷数 0 +3 -2 0 +1 -2 0 -3 中心原子的氧化值ⅢⅢⅣⅡⅢⅡⅡⅢ 3.写出下列配合物的化学式: (1) H2[PtCl6] (2) NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] (3) [Co(NH3)6](ClO4)2 (4) Na2[Fe(CN)5(CO)](5) [Cr(OH)(C2O4)

第四讲配位滴定法

配位滴定法 大纲要求: 1.了解配位滴定法的特点及应用; 2.掌握条件稳定常数的概念及其应用; 3.了解金属指示剂的变色原理,常用指示剂及指示剂使用条件; 4.掌握单一金属离子能被准确滴定的条件,配位滴定所允许的最低 pH 及提高配位滴定选择性的方法; 5.掌握配位滴定的有关计算。 基本内容: 一.配位滴定法概述 配位滴定法是以形成配位化合物的配位反应为基础的滴定分析方法。 它是用配位剂作标准溶液直接或间接地滴定被测物质,形成配合物,并 选用适当的指示剂来确定滴定终点。 用于配位滴定的配位反应应具备的条件: 1) 形成的配合物(或配离子)要相当稳定; 2) 在一定反应条件下,配位数须固定; 3) 配位反应速度要快; 4) 有适当的方法确定滴定终点。 作为滴定用的配位剂可分为无机配位剂和有机配位剂两类: 无机配位剂:如: Ag + + 2CN - = [Ag(CN) 2]- Ag + + [Ag(CN) 2]- = Ag[Ag(CN)2]↓(白色) 有机配位剂:使用较广泛的为氨羧配位剂 ( 含有氨基二乙酸基团的有机化合物 ―N COOH CH COOH CH 2 2 ) 此配位剂中同时含有氨基氮和羧基氧两种配位能力很强的配位原 子,故它几乎可以和所有的金属离子相配位。 目前研究过的氨羧配位剂有30多种,其中重要的有:氨基乙酸(NTA) 乙二胺四乙酸(EDTA)、 乙二胺四丙酸(EDTP) ………… 其中,乙二胺四乙酸(EDTA)是应用最广的一种,故通常所说的配位 滴定法主要是指以EDTA 为滴定剂的EDTA 滴定法。 二.EDTA 的性质及其配合物 (一).EDTA 的性质

配位化合物

第十六章配位化合物 Chapter 16The Coordination Compounds 最早的配合物是偶然、孤立地发现的,它可以追溯到1693年发现的铜氨配合物,1704年发现的普鲁士蓝以及1760年发现的氯铂酸钾等配合物。 配位化学作为化学学科的一个重要分支是从1793年法国化学家Tassaert无意中发现CoCl·6NH3开始的。B.M.Tassaert是一位分析化学家。他在从事钴的重量分析的研究过程中,偶因NaOH用完而用NH3·H2O代替加入到CoCl2(aq)中。他本想用NH3·H2O沉淀 Co2+,再灼烧得到CoO,恒重后测定钴的含量。但结果发现加入过量氨水后,得不到 Co(OH)2沉淀,因而无法称重,次日又析出了橙黄色晶体。分析其组成为:CoCl3·6NH3。 配位化学的近代研究始于两位精明的化学家?? A. Werner 和 S. M. Jogensen。他们不仅有精湛的实验技术,而且有厚实的理论基础。特别是从1891年开始,时年25岁在瑞士苏黎士大学学习的Werner提出的配合物理论: 1.提出主价(primary valence)和副价(second valence),相当于现代术语的氧化数和配位数;又指出了配合物有内界(inner)和外界(outer)。 2.在任何直接测定分子结构的实验方法发明之前很长一段时间,他指出了一些配合物的正确的几何构型。其方法是沿用有机化学家计算苯取代物的同分异构体数目来推测结构。例:Werner 认为[Co(NH3)4Cl2]+的构型及其异构体的关系如下: 化学式平面六边形三角棱柱八面体实验[Co(NH3)4Cl2]+ 3 3 2 2 Werner合成出[Co(NH3)4Cl2]Cl的异构体只有两种,而仅有八面体才是两种几何异构体,故[Co(NH3)4Cl2]+的几何构型构是八面体。由于Werner在配合物理论方面的贡献,获得1913年诺贝尔化学奖。 近年来配位化学发展非常迅速,四五十年代的高纯物制备和稀土分离技术的发展,六十年代的金属有机化合物的合成,七十年代分子生物学的兴起,目前的分子自组装??超分子化学,都与配合物化学有着密切的关系。配位化学家可以设计出许多高选择性的配位反应来合成有特殊性能的配合物,应用于工业,农业、科技等领域,促进各领域的发展。 §16-1 配合物的基本概念 The Basic Concepts of Complexes 一、配位化合物的定义(Definition of Coordination Compounds) 由提供孤电子对(NH3、H2O、X-)或π电子(H2C=CH2、)的物种与提供物。例如:

(完整版)配位化合物与配位滴定法

第八章配位化合物与配位滴定法 【知识导航】 本章知识在《中国药典》(2010年版)中主要应用于含金属离子药物的含量测定,以配位反应为基础的滴定分析法。目前多用氨羧配位剂为滴定液,其中以乙二胺四醋酸(EDTA)应用最广。《中国药典》中使用直接滴定法对葡萄糖酸钙、葡萄糖酸钙口服液、葡萄糖酸钙含片、葡萄糖酸钙注射剂、葡萄糖酸钙颗粒、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸锌口服液、葡萄糖酸锌片、葡萄糖酸锌颗粒进行含量测定;使用间接滴定法对氢氧化铝、氢氧化铝片、氢氧化铝凝胶进行含量测定。在历年执业药师考试中也有相关考题出现。学好本章内容有利于掌握配位滴定法的原理、配位滴定法在药物分析中的应用以及备战执业药师考试。 【重难点】 1.配位化合物(coordination compound)简称配合物,以具有接受电子对的空轨道的原子和离子为中心(中心离子),与一定数量的可以给出电子对的离子或分子(配体)按一定的组成和空间构型形成的化合物。配位键的形成:中心离子(原子)提供空轨道,配位体上的配位原子提供孤对电子。例如:[Cu(NH3)4]SO4、K3[Fe(NCS)6]等。这些化合物与简单的化合物区别在于分子中含有配位单元,而简单化合物中没有这些配位单元。 以[Cu(NH3)4]SO4为例: [Cu (NH3)4 ] SO4 ↓ ↓↓ 内界配体外界 配位体中提供孤电子对的,与中心离子以配位键结合的原子称为配位原子。一般常见的配位原子是电负性较大的非金属原子。常见配位原子有C、N、O、P及卤素原子。 由于不同的配位体含有的配位原子不一定相同,根据一个配位体所提供的配位原子的数 ......目.,可将配位体分为单齿配位体(unidentate ligand)和多齿配位体(multidentate ligand)。只含有一个配位原子配位体称单齿配位体如H2O、NH3、卤素等。有两个或两个以上的配位原子配位体称多齿配位体,如乙二胺NH2一CH2一CH2一NH2(简写为en),草酸根C2O42-(简写为ox)、乙二胺四醋酸根(简称EDTA)等。由中心离子与多齿配位体键合而成,并具有环状结构的配合物称为螯合物(chelate compound)。螯合物的稳定性与环的数目、大小有很大的关系。五元环和六元环的张力相对小,比三元环和四元环的螯合物要稳定。因为环的数目越多,则需要的配位原子就越多,中心离子所受的作用力就越大,越不容易脱开,因而更稳定。 配合物的命名遵循一般无机化合物的命名原则。阴离子在前,阳离子在后,两者之间加“化”或者是“酸”。

第十一章 配位化合物

第十一章配位化合物 一、选择题 1.已知[Ni(CO)4]中,Ni以dsp2杂化轨道与C成键,[Ni(CO)4]的空间构型应为( ) A. 三角锥形 B. 正四面体 C. 直线型 D. 八面体 E. 平面正方形 2.[Co(NH3)6]3+是内轨配离子,则Co3+未成对电子数和杂化轨道类型是() A. 4,sp3d2 B. 0,sp3d2 C. 4,d2sp3 D. 0,d2sp3 E. 6,d2sp3 3.Co3+与[Co(CN)6]3-的氧化能力的关系是() A. Co3+ = [Co(CN)6]3- B. Co3+>[Co(CN)6]3- C. Co3+<[Co(CN)6]3- D. 以上说法都不正确 E. 以上说法都正确 4.下列分子或离子能做螯合剂的是() A. H2N-NH2 B. NH2-OH C. CH3COO- D. HO-OH E. H2NCH2- CH2NH2 5.对K S的正确描述是() A. 配离子的K S值愈大,配离子愈不稳定 B. 可利用K S值直接比较同种类型配离子的稳定性 C. 一般来说,K S值与温度有关,而与配离子的种类、配体的种类无关 D. K S值的倒数值愈大,配离子愈稳定 E. K S值是各级累积稳定常数之和 6.在下列物质中,于6mol·L-1NH3水中,溶解度最大的是() A. AgSCN B. AgCN C. AgCl D. AgBr E. AgI 7. 用EDTA测定水质硬度达终点时溶液所见颜色是() A.金属指示剂与被测金属离子形成的配合物的颜色 B.金属指示剂的颜色 C. MY的颜色 D.上述A和C的颜色 8.下列配合物中,属于弱电解质的是() A. [CrCl(NH3)5]SO4 B. K3[FeCl6] C. H[Ag(CN)2] D. [Cu(NH3)4](OH)2 E. [PtCl2(NH3)2] 9.已知〔PtCl4〕2-中Pt2+以dsp2杂化轨道与Cl-成键,〔PtCl4〕2-的空间构为 A.正八面体 B. 直线型 C. 八面体 D. 平面正方形 E. 平面正方形

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