19第十九章 配位化合物资料
《配位化合物》课件
负离子
非金属元素形成的阴离子在配合物中带有负 电荷。
稀土金属配离子
稀土金属作为特殊的金属离子在配合物中具 有重要的应用价值。
配合物的合成方法
直接溶液法
通过将金属离子和配体直接 溶解在溶剂中形成配位化合 物。
配体置换法
通过将原有配体置换为新的 配体来合成具有不同结构和 性质的配位化合物。
3 重要性
配位化合物广泛应用于医药、化妆品、催化剂等众多领域。
配位基概述
配体定义
配体是指能够通过一个或多 个配位键与金属离子结合的 化学物质。
配位键
配位键是指配体与金属离子 之间共享的电子对。
配位数
配位数指配位中心金属离子 周围配位体的个数。
金属配离子概述
正离子
金属离子在配合物中带有正电荷。
零价配离子
气相法
通过在气相中使金属原子与 配体反应生成配位化合物。
配合物的分类
1 单核配合物
配位中心金属离子与多 个配体结合形成。
3 簇合物
多个金属离子通过配位 键相互连接形成。
配位数与配位几何
1
配位几何
2
配位几何是指配合物中配体排列的空
间结构。
3
六配体
4
六配体通常呈现八面体或六面体配位 几何。
《配位化合物》PPT课件
本课件旨在介绍配位化合物的基本概念和性质，以及其在不同领域的应用。 通过清晰的内容和生动的图像，希望您能对配位化合物有一个全面而深入的 了解。
初识配位化合物
1 定义
配位化合物是指通过配位键将中心金属离子与一个或多个配体结合形成的化合物。
2 历史
配位化合物的研究始于18世纪，为现代配位化学的奠基。
配位化合物习题答案
第十九章配位化合物1、[Pt(NH3)2Cl4]1、配合物：K2PtCl6, Co(NH3)6Cl3, CuSO4·5H2O螯合物：Ni(en)2Cl2, Cu(NH2CH2COO)2复盐：(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O KCl·MgCl2·6H2O简单盐：Cu(OOCH3)23、（1）六氯合锑（III）酸铵（2）四氢合铝（III）酸锂（3）三氯化三（乙二胺）合钴（III）（4）氯化二氯·四水合钴（III）（5）二水合溴化二溴·四水合钴（III）（6）羟·水·草酸根·乙二胺合铬（III）（7）六硝基合钴（III）配阴离子（8）氯·硝基·四氨合钴（III）配阳离子（9）三氯·水·二吡啶合铬（III）（10）二氨·草酸根合镍（II）4、（1）[Pt(NH3)2(NO2)Cl] 平面正方形2种异构体H3N NO2H3N NO2Pt PtH3N Cl H3N Cl （2）[Pt(Py)(NH3)ClBr] 平面正方形3种异构体Cl Py Cl NH3Pt PtBr NH3 Br PyCl 3PtPy Br（3）[Pt(NH3)2(OH)2Cl2] 八面体5种异构体3NH3NH3 NH333OH Cl（4）[Co(NH3)2(NO2)4]-八面体2种异构体23O22O2NH3NO2（5）[Co(NH3)3(OH)3] 八面体2种异构体H3H3NH3 OH（6）[Ni(NH3)2Cl2] 四面体无异构体（7）[Cr(en)2(SCN)2]SCN[Cr(en)2(SCN)2]-八面体2种异构体enSCN en（8）[Co(en)3]Cl3[Co(en)3]3+八面体2种异构体（9）[Co(NH3)(en)Cl3] 八面体2种异构体（10）[Co(en)2(NO2)2]Cl2[Co(en)2(NO2)2]2+八面体2种异构体5、该中心金属离子可能是Fe2+)2nn= 4.90 n = 4(即在八面体场中有四个成单电子八面体强场中磁矩为零，即无成单电子故Fe2+符合题意6、高自旋的有：（1），（2），（5），（7）低自旋的有：（3），（4），（6），（8）内轨型的有：（3），（4），（6），（8）外轨型的有：（1），（2），（5），（7）7、dsp28、由软硬酸碱规则：“硬亲硬，软亲软，软硬交界就不管”9、（1）Al3+与F-的配合物更加稳定，Al3+为硬酸；而碱F-的硬度比Cl-大（2）Pd2+与RSH配合后更加稳定，Pd2+为软酸，而RSH为软碱，ROH为硬碱。
配位化合物.pptx
为一类具有特征化学结构的化合物，由中心原子(或离子,统称中 心原子）和围绕它的分子或离子(称为配位体/配体）完全或部分 通过配位键结合而形成。
包含由中心原子或离子与几个配体分子或离子以配位键相结合 而形成的复杂分子或离子，通常称为配位单元。凡是含有配位单 元的化合物都称作配位化合物。研究配合物的化学分支称为配位 化学。
配合物是化合物中较大的一个子类别，广泛应用于日常生活、 工业生产及生命科学中，近些年来的发展尤其迅速。它不仅与无 机化合物、有机金属化合物相关连，并且与现今化学前沿的原子 簇化学、配位催化及分子生物学都有很大的重叠
一、配位化合物的概念
配位化合物，简称配合物。是无机化学研究的 主要对象之一，它是一类复杂、特点多样、应 用广泛的化合物。 它与医学有密切关系，生物体内的金属离子大 多以配合物的形式存在，在生命活动中起着极 其重要的作用。
二、配位化合物的组成
• 1.内界和外界 • 配合物一般由内界和外界两部分组成。 • 内界：即配位单元，是配合物的特征部分 • 外界：除内界以外的部分 • 以硫酸四氨合铜（II）为例说明内界和外界
（一）内界 1.中心离子 2.配体和配位数 3.配离子 （二）外界
三、配离子和配合物的命名
1.配离子的命名顺序 配位数目（用一、二、三、四等 +配体+合=中心离子+ 化合价（用罗马数字表示）+离子 如：书P33 2.配合物的命名 原则：阴离子在前，阳离子在后 如：书P33-34
配位化合物
第七章配位化合物第一节配位化合物的基本概念一、配位化合物的定义在CuSO4溶液中加少量氨水，生成浅蓝色Cu(OH)2↓，再加入氨水，沉淀溶解变成深蓝色溶液，加入乙醇，降低溶解度，得到深蓝色晶体，该晶体经元素分析，得知含Cu、SO42-、4NH3、H2O；取深蓝色溶液，加BaCl2，生成白色BaSO4↓，说明存在SO42-，加少量NaOH，无Cu(OH)2↓和NH3产生，说明溶液中不存在Cu2+和NH3分子，从而分析其结构为：[Cu(NH3)4]SO4·H2OCu和NH3之间的加合，既无氧化数的变化，也没有提供单电子配对而形成共价键，不符合经典的化合价理论。
这类化合物就是配合物。
二、配位化合物的组成1893年，维尔纳(A. Werner)提出配位理论。
1、配离子可以是阴或阳离子2、中心离子：简单阳离子，特别是过渡金属离子，也有金属原子。
位于配离子的中心。
3、配体：位于中心离子周围，可以是中性分子，也可以是负离子。
其特点是配位原子含有孤对电子。
能作为配位原子的元素主要有：N、O、C、S及卤素等。
4、配位数：配合物中，配位原子的总数。
决定于中心离子和配位体的性质，其电荷、体积、电子层结构及它们之间相互影响，形成时的条件(T、C)中心离子的电荷：+1 +2 +3 +4特征配位数： 2 4(或6) 6(或4) 6(或8)三、配位化合物的命名服从一般无机化合物的命名原则。
如果化合物的负离子是一个简单离子，叫某"化"某；如果化合物的负离子是一个复杂离子，叫某"酸"某。
络合物内界命名次序为：配位数(一、二、三、四)-配位体名称-"合"(表示配位结合)-中心离子名称-中心离子氧化数(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)例：[Co(NH3)6]Cl3[Pt(NH3)4](OH)2K2[PtCl6] H2[PtCl6]氯化六氨合钴(Ⅲ) 氢氧化四氨合铂(Ⅱ)六氯合铂(Ⅳ)酸钾六氯合铂(Ⅳ)酸不止一种配体：先列阴离子，后列中性分子，若配体同是阴离子或中性分子，则按配位原子元素符号的英文次序排列。
配位化合物
中心离子 Cu2+
配体 (NH3)4 ↑ ↑ 配位原子┘ └配位数
内界：中心离子与配位体，以配位键成键。 外界：与内界电荷平衡的相反离子。 有些配合物不存在外界。如 [PtCl2(NH3)2]、 [CoCl3(NH3)3] 等。另外，有些配合物是由不带电荷的中心 原子与配体构成，如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。
CH2 H 2N CH2 NH2
无机酸根：C2O42-、P2O7410
乙二胺四乙酸是一个六齿配体，其中4个羧基氧原子和2 个氨基氮原子共提供6 对孤对电子，与中心原子配位时能形 成5个五元环，它几乎能与所有金属离子形成十分稳定的螯合 个体。
HOOCH 2C
CH 2COOH
N
HOOCH 2C
CH 2
CH 2
N
CH 2COOH
乙二胺四乙酸的结构简式
乙二胺四乙酸根简写作：EDTA，带4个负电荷。
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配位数：
一个中心离子所结合的配位原子的总数称为该中心离子 的配位数。最常见的配位数为6和4。由单齿配体形成的配合物， 中心离子的配位数等于配体的数目；若配体是多齿的，那么配 体的数目不等于中心离子的配位数。例如，[Cu(en)2]2+ 中的乙 二胺(en)是双齿配体，即每1个 en 有2个N原子与中心离子 Cu2+ 配位，因此，Cu2+ 的配位数是4而不是2。
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配位体：
在配合物中与中心离子结合的具有孤电子对的离 子或中性分子称为配位体，简称配体，如 [Cu(NH3)4]2+ 中的NH3、[Fe(CN)6]3- 中的CN- 等。
常见配体： :NH3、H2O:、:Cl-、:I-、:CN:、 :CNS:-、 ：NH2—CH2—CH2—H2N：、 CH2＝CH2。 在配体中提供孤对电子与中心离子形成配位键的 原子称为配位原子，如配体 NH3 中的N原子。常见的 配位原子为电负性较大的非金属原子N、O、S、C 和 卤素等原子。
第19章配位化合物-无机化学
（3） 键合异构
配体中有两个配位原子，但这两个原子不同 时配位，这样的配体称为两可配体。
如 NO2－ 属于两可配体
N 为配位原子
硝基
O 为配位原子 亚硝基
— NO2－ — ONO－
配位原子的不同导致 [ Co（NO2）（NH3）5 ]Cl2 和 [ Co（ONO）（NH3）5 ]Cl2
互为键合异构体
4p 4s 3d 杂化
sp3 3d
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由于中心 sp3 杂化轨道在空间呈正四 面体分布，故 [ N（i CO）4 ] 形成正四面体 构型。
[ N（i CO）4 ] 中配体的电子对配入中 心的外层空轨道，即 ns np 杂化轨道，形 成外轨型配位化合物。
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例19―1和例19―2的共同点是，配体的 孤对电子配入中心的外层轨道，形成外轨型 配位化合物。
Pt2+ 的电子构型 5d8 CN– 为强场配体，使 Pt2+ 的 8 个 d 电 子重排，空出的 1 个 5d 轨道参与杂化，中 心采取 dsp2 杂化。
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6p 6s 5d 重排
6p 6s 5d 杂化
dsp2 5d
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由于中心 dsp2 杂化轨道在空间呈正 方形分布，故 [ Pt（CN）4 ]2－形成正方形构 型。
例19―3 和例19―4，杂化轨道均用 到了（n―1）d 内层轨道， 配体的孤对 电子对配入中心的内层，形成内轨型配位 化合物，它较外轨型配位化合物稳定。
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19―2―3 配位化合物的磁性
化合物中成单电子数和宏观实验现象中 的磁性有关。
测出物质的磁矩 和单电子数 n 有如
下关系
＝ n（ n + 2） B 式中 B 是磁矩 的单位，称为玻尔磁子。
药学基础知识配位化合物
药学基础知识配位化合物一、配位化合物的定义往CuSO4的稀溶液滴加6mol/L的氨水不断振摇，开始时有天蓝色Cu（OH）2沉淀，继续再加氨水时，沉淀消失。
在溶液中检查不到Cu2+却只能检测到SO42-，推测生成了一种新物质，用酒精沉淀，再经结构分析：该物质为[Cu（NH3）4]SO4·H2O。
物质[Ag（NH2）]NO3，K2[HgI4]……，在水溶液中形成离子[Cu（NH3）4]2+，[Ag（NH2）]+，[HgI4]2-。
金属离子（或原子）与一定数目的中性分子或负离子结合成不易离解的复杂离子称为配离子。
含有配离子及配位分子的化合物统称为配合物。
配合物与复盐如明矾[KAl（SO4）2]12H2O不一样，不能相混。
二、配合物的组成以[Cu（NH3）4] SO4为例其组成可表示配位离子1.中心原子：一般为金属阳离子（原子），特别是过渡金属离子，Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au等。
2.配体：中心原子周围的分子或离子（可以是阴离子，也可以是中性分子）。
3.配位原子：配体中能向中心原子提供孤对电子的原子如NH3中的N原子，H2O中的O原子，CN－中的C 原子，以N、P、O、S、C等原子居多。
配体又分：4.配位数：直接与中心原子相结合的配位原子总数。
以2、4、6较为多见。
在[Pt（en）2]Cl其配位数为4。
5.配离子电荷：中心原子和配位体电荷的代数和。
如[Cu（NH3）4]2+、[Fe（CN）6]4-。
三、配位化合物的类型1.简单配位化合物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]Cl5[Cr（H2O）6]Cl3Na[AlF6]2.螯合物由中心离子和多齿配体结合而成的环状配合物。
思考题：在制剂中作为金属离子络合剂使用的是A.NaHCO3B.NaClC.焦亚硫酸钠D.NaOHE.依地酸二钠【正确答案】E四、配位平衡Ks（K稳）称为配离子的稳定常数，Ks越大，说明生成配离子的倾向越大，配合物越稳定。
配位化合物
配位化合物第十九章配位化合物19-1 配合物的基本概念“科学的发生和发展一开始就是由生产所决定的”。
配合物这门科学的诞生和发展，也是人类通长期过生产活动，逐渐地了解到某些自然现象和规律，加以总结发展的结果。
历史上有记载的最早发现的第一个配合物就是我们很熟悉的亚铁氰化铁Fe4[Fe(CN)6]3 ( 普鲁士蓝) 。
它是在1704 年普鲁士人狄斯巴赫在染料作坊中为寻找蓝色染料，而将兽皮、兽血同碳酸纳在铁锅中强烈地煮沸而得到的。
后经研究确定其化学式为Fe4[Fe(CN)6]3。
近代的配合物化学所以能迅速地发展也正是生产实际需要的推动结果。
如原子能、半导体、火箭等尖端工业生产中金属的分离楼术、新材料的制取和分析；50 年代开展的配位催比，以及60 年代蓬勃发展的生物无机化学等都对配位化学的发展起了促进作用。
目前配合物化学已成为无机化学中很活跃的一个领域。
今后配合物发展的特点是更加定向综合，它将广泛地渗透到有机化学、生物化学、分析化学以及物理化学、量子化学等领域中去。
如生物固氮的研究就是突出的一例。
19-1-1 配合物的定义当将过量的氨水加入硫酸铜溶液中，溶液逐渐变为深蓝色，用酒精处理后，还可以得到深蓝色的晶体，经分析证明为[Cu(NH3)4]SO4。
CuSO4 +4NH3 =[Cu(NH3)4]SO4在纯的Cu(NH3)4]SO4溶液中，除了水合硫酸根离子和深监色的Cu(NH3)4]2+离了外，几乎检查不出Cu2+ 离子和NH3分子的存在。
Cu(NH3)4]2+、[Ag(CN2)]-等这些复杂离子不仅存在于溶液中，也存在于晶体中。
从上面实例可以看出，这些复杂离子至少不符合经典原子价理论，在晶体和溶液中有能以稳定的难离解的复杂离子存在的特点。
因此有人以此特点给配合物下定义，但没说到配合物的真正本质。
某些配合物在水溶液中不容易离解得到复杂离子，如三氯三氨合钴（III）[Co(NH3)3Cl3] ，在其水溶液中，不仅Co3+、NH3、Cl-离子的浓度都极小，它主要以[Co(NH3)3Cl3] 这样一个整体( 分子) 存在。
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6个 σ键
[FeF 6]3- sp 3d 2杂化， 八面体构型， 外轨型配合物 ⑵中心原子用部分内层轨道接纳配体电子，
例如：[Fe(CN)6]3- d 2sp 3杂化, 八面体构型， 内轨型配合物 3d 5
(3)内外轨型取决于
配位体场(主要因素)，中心原子(次要因素)
(a) 强场配体,如CN - CO NO 2-等,易形成内轨型， 弱场配体，如 X - 、H 2O 易形成外轨型 (b) 中心原子d 3型, 如Cr 3+，有空(n-1)d 轨道，
(n-1)d 2ns np 3易形成内轨型
中心原子d 8~ d 10型,如Fe 2+, Ni 2+,Zn 2+, Cd 2+, Cu + 无空(n-1)d 轨道，(ns) (np)3 (nd)2易形成外轨型 (4) 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 稳定常数 内轨型 > 外轨型 磁矩 )
2(+=n n μ[Fe(CN)6]3- 6个σ键 d 2sp 3杂化, 八面体构型，内轨型配合物
σ键，2，494k
晶体场的分裂能
d轨道分裂后，最高d轨道的能量与最低d轨道的能量差，称为分裂能（单位: ∆ / cm-1∆ / J·mol-1∆ / kJ·mol-1
1cm-1=12.0J·mol-1
∆o：(O: octahedral)八面体场d轨道的能级分裂能
∆o =10Dq ，∆o分为10等份，每份为1Dq.
[Cr(H2O)6]2+∆o=166 kJ·mol-1
∆t: (t: tetrahedral) 四面体场d轨道的能级分裂能
∆t =4/9∆o=4.45Dq
轨道能量的计算
）八面体场
eg轨道的能量为E eg, t2g轨道的能量为E t2g
E eg－E t2g=10Dq=∆o(1)
2E eg+3E t2g =0 (2)
解得：E eg =6Dq
E t2g=－4Dq （记住）
）分裂能与配位体种类的关系
配体相同的条件下，中心离子的影响
(a) 同一元素随氧化态升高而增大Fe2+<Fe3+
[Cr(H2O)6]2+∆o=166 kJ·mol-1
[Cr(H2O)6]3+∆o=208 kJ·mol-1
(b) 同族元素自上而下增大例：Fe2+<Ru2+< Os3+
(c) 中心离子d 轨道的主量子数越大，分裂能越大，
∆o(第三过渡系) > ∆o(第二过渡系) 20%- 30%
> ∆o (第一过渡系) 40%-50%
[Co(NH3)6] 3+∆o =274 kJ·mol-1
[Rh(NH3)6] 3+∆o =408 kJ·mol-1
[ Ir(NH3)6]3+∆o =490 kJ·mol-1
配体对∆的影响(光谱化学序列)（记住常见的配体）
I- < Br- < S2- < SCN- < Cl- < NO3- < F- < OH- < C2O42-< H2O < NCS 2-< o- phen < NO
-< CO , CN-
2
以配位原子分类：
吕梁高等专科学校11。