配位键计算公式
配位化合物的结构和性质
2
3
sp
sp2
直线形
平面三角形
[Ag(NH3)2]+
[CuCl3]2-
4
sp3
d3s dsp2
四面体
四面体 平面正方形 三角双锥形 四方锥形
[Ni(NH3)4]2+
MnO4[Ni(CN)4]2Fe(CO)5 [TiF5]2-
5
dsp3 d4s
6
d2sp3
八面体
[Fe(CN)6]3-
6.2 价键理论
(3) 平行正方形场
在平行正方形配合物中，四个配体沿x，y轴正负方向与
中心离子接近。 在平行正方形配合物中，dx2-y2轨道的电子云极大值方向 指向配体，因此能级最高，高于Es能级；dxy 轨其也在xy平面上，所以
也要受到较大的排斥故能级也高于Es能级；dz2 轨道的能级 较低，低于Es能级；dyz和dxz轨道受到的排斥作用相同，是 简并的，能级最低。这样，在平面正方形场中，能级分裂为 四组。
由于△值通常从光谱确定，故称这个顺序为光谱化学序列。
分裂能和成对能
b) 当配体固定时，分裂能随中心离子的不同而不同，其
大小次序为：
Pt 4 Ir 3 Pd 4 Rh3 Mo3 Ru3 Co3 Cr 3 Fe 3 V 2 Co2 Ni 2 Mn2
中正负离子的静电作用；
中心离子在配体的静电作用下，使原来简并的d轨道分 裂成能级不同的几组轨道；
d电子在分裂的d轨道上重新排布，优先占据能量较低
的轨道，往往使体系的总能量有所降低，形成强场低自 旋、弱场高自旋的配合物。
二、d轨道在晶体场中的分裂
d原子轨道的角度分布图
第9章 9.7配合物的化学键理论
F-, H2O, OH-
常形成外轨型配离子 ( 因配位原子F, O电负性高)
配 CN-, CO
常形成内轨型配离子
体
(C的电负性较低，易给出孤对电子)
NH3, Cl-
内, 外轨型配离子均可形成 ( 由中心离子决定)
4、内轨型和外轨型配合物的稳定性和磁性
1)稳定性(解离程度)
一般来说 , 内轨型配 离子比外轨型配离子稳 定，解离程度小。
常见的轨道杂化类型与配合物几何构型的对应关系
杂化类型 配位数 几何构型
实例
spp ssp2 spp33 dspp22 dspp33 sp33dd22 d22sp33
2
直线型
[Ag(NH3)2]+，[Cu(NH3)2]+
3 平面正三角形
[ CuCl3]-
4
正四面体
[Ni(NH3)4]2+，[Zn(NH3)4]2+
4
正方形
[Cu(NH3)4]2+，[Ni(CN)4]2-
5
三角双锥
[Fe(CO)5]
6
正八面体
[FeF6]3-，[Co(NH3)6]2+
6
正八面体
[Fe(CN)6]3-，[Co(NH3)6]3+
sp, sp2, sp3, sp3d2杂化 形成外轨型配合物
dsp2，dsp3，d2sp3杂化 形成内轨型配合物
正八面体
配体 中心离子
三角双锥
[Zn(NH3)4]2+是正四面体
Zn2＋
Fe3+
[FeF6]3－是正八面体
Ni2＋
[Ni(CN)4]2－是正方形
Ni2＋
F e
配合物的结构理论
释配离子的几何构型及某些化学性质和磁性 等。
缺陷：孤立地看到配体与中心原子的成键，
忽略了成键过程中配体电场对中心原子d轨道
的作用，因而不能定量地说明配合物的其他
一些性质，如离子的颜色，特征光谱，稳定
性等。
h
26
二、晶体场理论
中心思想——静电理论
视中心离子和配体为点电荷，带正电荷的 中心离子和带负电荷的配体以静电相互吸引， 配体间相互排斥。
n—未成对电子数
h
18
h
19
中心原子（或离子）用外层轨道接纳配体电子， 得到外轨型配合物。
[FeF6]3– sp3d2杂化， 八面体构型， 外轨型配合物
h
20
中心原子（或离子）用部分内层轨道接纳配体 接纳配体电子，得到内轨型配合物。
d2sp3杂化, 八面体构型，内轨型配合物
h
21
Co(NH3)63+: Co3+ 3d6 内轨型配合物，低自旋 = 0
3d
4s 4p
[CoF6]3- 3d [Co(CN)6]3-—— 正八面体
F-
sp3d2
3d d2sp3
h
4d
10
轨道杂化类型与配位个体的几何构型
h
11
配位键类型——内轨配键、外轨配键
内轨配键： (n-1)d，ns，np杂化形成配位键。 内轨型配合物：由内轨配键形成的配合物 如 [Fe(CN)6]3-，[Co(NH3)6]3+，[Ni(CN)4]2-
这个顺序称为光谱化学序。
在序列中，配位体可分为强场和弱场。一般羟基，水及卤素
离子都是弱场配体。 越大—强场， 越小—弱场
第2章 第3节 离子键、配位键与金属键
3．配合物 (1)概念：含有 配位键 的化合物。 (2)组成：价电子层部分 d轨道 和 s、p轨道 是空轨道 的 过渡金属 的原子或离子和含有 孤对电子 的分子(如
NH3 、H O)或离子(如 Cl－ 、CN－ 、 NO -2 )。 CO 、 2
[师生互动· 解疑难]
1．NH4 中配位键的形成 NH3 分子中的 N 原子采用 sp3 杂化形成的四个杂化轨道 中含有一对孤对电子，而 H＋有 1s 空轨道。当 NH3 与 H＋结 合形成 NH＋时，氨分子中的孤对电子所在的 sp3 杂化轨道将 4 与 H＋的 1s 空轨道重叠，使得孤对电子主要在重叠区域中运 动。NH3 与 H＋形成的配位键与 NH3 中的三个 N—H 键性质 完全相同，故 NH＋是正四面体形，N—H 键之间的夹角都是 4 109.5° 。
键Mg>Na，钠的熔、沸点低于镁，B正确；用以上比较方法
可推出：电荷数Mg2＋>K＋；离子半径Mg2＋<Na＋<K＋。所以 金属键Mg>K，硬度Mg>K，C正确；钙和钾价电子数Ca>K，
离子电荷数Ca2＋>K＋，离子半径K＋>Ca2＋，金属键Ca>K，
熔点Ca>K，D正确。 答案：A
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(3)导热性：
当金属中有温度差时，不停运动着的“自由电子”通过 它们与 金属阳离子 间的碰撞，把能量由高温处传向低温处， 使金属表现出导热性。
[师生互动· 解疑难] (1)在固态金属中，由于金属元素的电负性和电离能较
小，金属原子的价电子容易脱离原子核的束缚在所形成的金 属阳离子之间“自由”运动，成为“自由电子”。 (2)金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电
高中化学竞赛【次级键与超分子结构化学】
iv. 1,6-二氮双杂环[4,4,4]十四烷
N: 280.6pm :N
H+
252.6pm
N H+ N
-e-
229.5pm
N +N
-e-
N+ 153.2pm+N
2个N原子范德华半径和为300pm
2.金属原子与非金属原子间的次级键
i. V2O5 V2O5是层状结构氧化物, 在此结构中V原子 与5个O原子配位, 还和邻层中的1个O原子以次级
例2. 在冰中每个水分子都按四面体方式 形成2个O—H…O及2个O…H—O氢键, 其 中, O—H为96pm, H…O为180pm, 计算氢 和氧原子周围的键价和. R0=87pm, N=2.2。
解. O—H的键价: S=(96/87)-2.2=0.8;
O…H的键价: S=(180/87)-2.2=0.2.
+120+140=369pmX. H Y
iv. 在氢键中,
α R 角通常在100～
140°之间.
V. 在通常情况下, 氢键中的氢是二配位的, 但 在有些氢键中, 也可以是三配位或四配位的. 如:
OC
NH OC
OC NHOC
OC
Vi. 大多数情况下, 只有一个H原子是直接指
向Y上的孤对电子, 但是也有例外. 如在氨晶体中,
I.D.Brown等提出的键价理论是了解键的强 弱的一种重要方法：根据化学键的键长是键的强 弱的一种量度的观点，认为由特定原子组成的化 学键，键长值小，键强度高、键价数值大；键长 值大，键强度低、键价数值小。他们根据实验测 定所积累的键长数据，归纳出键长和键价的关系。 键价理论的核心内容主要有两点.
键结合. 如下图:
2-5离子键-配位键和金属键
第二章第3节离子键、配位键与金属键（第一课时）【课前预习区】阅读教材49-51页1.离子键是通过什么作用形成的？成键微粒是什么？什么样的元素更容易形成离子键？2.形成离子键的离子之间的静电引力大小与什么有关？请用公式表示。
离子之间只有静电引力吗？形成离子化合物，体系能量有何变化？3.离子键是否有方向性和饱和性？阅读课本54-55页1.什么叫“自由电子”？什么叫金属键？成键微粒是什么？2.金属为什么具有金属光泽和颜色？金属为什么能够导电、导热？【课堂互动区】一、离子键的形成【问题组一】1.镁原子与氧原子是如何结合成氧化镁的？2.请用电子式表示氧化镁的形成过程。
3.阴阳离子之间的作用力有哪些？哪些因素能够影响离子键的强弱？4.根据元素的金属性和非金属性差异，你知道哪些元素的原子之间能形成离子键？5. 为什么离子键没有方向性和饱和性？【小结1】（1）实质：（2）成键的微粒：（3）成键的条件：定性：通常与之间易形成离子键，定量：一般认为，当成键原子的时，原子间才有可能形成离子键。
（4）影响离子键强弱的因素：离子键的强弱主要取决于___________________________。
一般规律是：离子半径_______，离子电荷值________，则离子键_________。
（5）方向性和饱和性：离子键方向性和饱和性，阳离子周围的阴离子的个数与有关，氯化钠、氯化铯的配位数分别为、【思路点拨】例1、下列叙述错误的是（）A、带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键B、金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键C、某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键D、非金属原子间不可能形成离子键【变式训练】下面有关离子化合物的说法正确的是（）A、离子化合物中一定含有金属元素，含金属元素的化合物一定是离子化合物B、离子键只存在与离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键C、离子化合物中不可能含有共价键D、离子化合物受热熔化破坏化学键，吸收热量，属于化学变化二、金属键【问题组二】1.固态金属是由哪些微粒构成的？微粒间的作用力是什么？2.金属键与共价键有何不同？3.金属是怎样导电的？【小结2】（1）金属键：________和_________之间存在的强的相互作用，叫做金属键，本质是一种_______（2）共价键_________方向性和饱和性，电子属于_______________。
高考化学(人教版)一轮复习教学案：选修三物质结构与性质第2节分子结构与性质
第2节分子结构与性质考纲点击1．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
2．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。
3．了解简单配合物的成键情况。
4．了解化学键和分子间作用力的区别。
5．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。
一、共价键1．本质在原子之间形成____________。
2．基本特征具有________性和________性。
3．共价键的类型分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式[来源学+科+网Z+X+X+K]σ键电子云“__________”重叠[来源:1][来源:]π键电子云“__________”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对______偏移非极性键共用电子对________偏移4(1)σ键与π键①依据强度判断：σ键的强度较________，较稳定，π键强度较________，比较容易断裂。
注意N≡N中的π键强度大。
②共价单键是σ键，共价双键中含有____个σ键____个π键；共价三键中含有____个σ键____个π键。
(2)极性键与非极性键看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是____性共价键；同种元素的原子之间形成的是__________性共价键。
5．键参数(1)键能________________原子形成__________化学键释放的最低能量。
键能越____________，化学键越稳定。
(2)键长形成共价键的两个原子之间的____________。
键长越__________，共价键越稳定。
(3)键角在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。
如O===C===O键角为________，H—O—H键角为__________。
6．等电子原理______________相同、______________相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质____________，如CO和________。
第四章 配合物0
例
类型 配酸 化学式 H3[AlF6]
题
命名 六氟合铝(Ⅲ)酸
配碱 [Cr(OH)(H2O)5](OH)2 氢氧化一羟基五水合铬(Ⅲ)
配 位 盐 中性 分子 K[Al(OH)4] [Co(NH3)5(H2O)]Cl3 [Pt(NH3)6][PtCl4] [Ni(CO)4] [PtCl2(NH3)2] 四羟基合铝 (Ⅲ)酸钾
ONO亚硝酸根
SCNNCS硫氰酸根 异硫氰酸根
2. 多齿配体 配体中含有两个或两个以上配位原子的叫多齿配体。其齿数 可以是2，3，4，5，6。
如无机含氧酸根： SO42– 、 CO32– 、 PO43–
：O S ：O 如有机酸根： CH3 COO– 既可作单齿也可作二齿配体。 O
O
3. 螯合配体 同一配体中两个或两个以上的配位原子直接与同一金 属离子配合成环状结构的配体称为螯合配体。螯合配体是多齿
第四章 配位化合物
考试要求：
配位键。重要而常见的配合物的中心离子（原子） 和重要而常见的配体（水、羟离子、卤离子、拟卤 离子、氨、酸根离子、不饱和烃等）。螯合物及螯 合效应。重要而常见的配合反应。配合反应与酸碱 反应、沉淀反应、氧化还原反应的关系（定性说 明）。配合物几何构型和异构现象基本概念和基本 事实。配合物的杂化轨道理论。用杂化轨道理论说 明配合物的磁性和稳定性。用八面体配合物的晶体 场理论说明Ti（H2O)63+离子的颜色。不要求记忆单 电子磁矩计算公式。不要求晶体场、配位场理论的 基本概念。
乙烯
丁二烯 苯
C2H4
CH2=CH-CH=CH2 C6H6 C5H5-
环戊二烯基
等。由π配体形成的配合物称为π配合物。π配合物通常出 现在过渡金属配合物中。
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配位键计算公式
配位键是指在化学中，两个或多个原子通过共用或互补电子形成的键。
配位键能够影响分子的构型、性质和化学反应。
因此，计算配位键的强度和性质对于理解分子化学至关重要。
下面是一些常见的配位键计算公式：
1. 配位键能量公式
配位键能量是指在形成配位键过程中需要的能量。
一般来说，配位键能量越高，配位键越稳定。
计算配位键能量的公式为：ΔE = E(AB) - E(A) - E(B)
其中，ΔE表示配位键能量，E(AB)是含有A和B原子配位键的分子能量，E(A)和E(B)分别是A原子和B原子单独存在时的能量。
2. 配位键理论计算公式
配位键理论是一种描述配位键形成和配位键性质的理论。
计算配位键理论的公式为：
n = 2C + V - S - A
其中，n为原子空穴数，C为原子的价电子数，V为原子的半满轨道或未占据轨道电子数，S为原子的孤对电子数，A为与原子成键的配体数。
3. 配位键长度公式
配位键长度是指配位键两个原子之间的距离。
一般来说，配位键长度越短，配位键越强。
计算配位键长度的公式为：
r(AB) = r(A) + r(B)
其中，r(AB)表示配位键长度，r(A)和r(B)分别是A原子和B原子的共价半径。
4. 配位键角度公式
配位键角度是指配位键周围原子的角度。
计算配位键角度的公式为：
θ = arccos [(A-B-C)/AB.AC]
其中，θ表示配位键角度，A、B、C分别是配位键周围的三个原子，AB和AC分别是A原子和B原子、A原子和C原子的距离。