化学配位化合物的立体结构与异构体练习题详解
结构异构体和分子异构体的鉴定练习题
结构异构体和分子异构体的鉴定练习题一、定义结构异构体和分子异构体是有机化合物中常见的现象。
结构异构体指的是化学结构相同但结构排列不同的化合物，分子异构体指的是分子式相同但结构、性质不同的化合物。
本文将就结构异构体和分子异构体的鉴定进行练习。
二、结构异构体的鉴定练习题1. 下面列举了某有机化合物的三种可能的结构异构体，请根据所给化学式及其他信息，判断它们是否为结构异构体，若是，请说明它们的结构异构性质。
化学式1：C3H6O化学式2：C3H6O化学式3：C4H8答案及解析：化学式1和化学式2的化学式相同，都是C3H6O，因此它们有可能是结构异构体。
对于化学式1和化学式2，需要进一步比较它们的结构。
如果它们的结构排列不同，则可以被确认为结构异构体。
若化学式1代表乙酸乙酯（CH3COOCH2CH3），而化学式2代表丙酮（CH3COCH3），则它们的结构排列不同，因此属于结构异构体。
化学式1和化学式3的化学式不同，分别是C3H6O和C4H8，因此它们不可能是结构异构体，它们代表的是不同的有机化合物。
2. 以下化合物中，哪些是结构异构体？化合物1：C2H6O化合物2：C2H4O2化合物3：CHOCH2CH2OH答案及解析：化合物1和化合物2的化学式分别为C2H6O和C2H4O2，它们的化学式相同。
根据定义，如果化学结构相同但结构排列不同，则可以被视为结构异构体。
在本例中，它们代表的是同一个化合物：乙醇（C2H6O）。
因此，化合物1和化合物2是结构异构体。
化合物1和化合物3的化学式分别为C2H6O和CHOCH2CH2OH，它们的化学式不同。
因此，它们不可能是结构异构体，它们代表的是不同的有机化合物。
三、分子异构体的鉴定练习题1. 给定化学式C4H8O，请鉴定出可能的分子异构体，并说明它们之间的分子异构性质。
答案及解析：对于给定的化学式C4H8O，有多种可能的分子异构体。
下面列举了其中的两种：分子异构体1：丁醛（CH3CH2CH2CHO）分子异构体2：丁酮（CH3COCH2CH3）分子异构体1和分子异构体2的化学式相同，都是C4H8O。
配位化学-配合物异构现象
一般可分为非对映异构和对映异构两类
非对映异构 和对映异构
非对应异构
构造式相同，构型不同，但不是实物与镜象关系的化合 物互称非对应体。
多形异构:分子式相同，立体结构不同的异构体。如 [Ni(P)2Cl2] 存在以下两种异构体（P代表二苯基苄基膦）
构造异构： 5、键合异构
同一种多原子配体与金属离子配位时，由于 键合原子的不同而造成的异构现象称为键合构体。
如：NO2-作为配体时 可用O原子配位亚硝酸根配合物。 可用N原子配位硝基配合物。
［Cr(H2O)5SCN］2＋和［Cr(H2O)5NCS］2＋
如[Co(NH3)5NO2]2+黄色， [Co(NH3)5(ONO )]2+红色 硝基·五氨合钴(Ⅲ)离子 亚硝酸根·五氨合钴(Ⅲ)离子
O
O
12O. 8
119 . 6N
H3N
191 . 9NH 3
195 . 6 Co 195 . 7
H3N
197. 7 NH 3 NH 3
O N 125 . 3
131 . 5O
H3N
193. 7 NH 3
196. 8 Co 191. 3
H3N
194. 9 NH 3 NH 3
二、立体异构
实验式相同，成键原子的联结方式也相 同，但空间排列不同。
第一章 配合物的异构现象
异构现象 ：
配合物中原子间的联结方式及配体在空间的位置不同 而产生的异构现象。
如1：[Pt(NH3)2Cl2]
Cl Pt
Cl
NH3 NH3
Cl Pt
H3N
NH3 Cl
顺式
配位化合物的立体构型与同分异构体
配位化合物的立体构型与同分异构体配位化合物是由一个中心金属离子与周围的配体形成的，其中配体可以是各种无机或有机分子。
这些配位化合物具有不同的立体构型，这取决于金属离子的电子构型和配体的性质。
在化学领域中，研究配位化合物的立体构型和同分异构体对于理解其性质和应用具有重要意义。
一、正方形配位正方形配位是一种常见的配位构型，其中中心金属离子周围的配体分别位于配位面的四个顶点上。
当配体是单原子配体时，正方形配位通常是以四个相同的配体环绕金属离子形成的。
例如，在[Co(NH3)4]2+离子中，四个氨分子以正方形构型周围环绕着钴离子。
正方形配位也可以由配体的两个双电子对形成，使配位化合物的电子构型更为稳定。
二、八面体配位八面体配位是另一种常见的配位构型，其中中心金属离子周围的配体形成一个八面体的结构。
八面体配位通常由六个配位点环绕金属离子而成，配位点位于八个顶点上。
例如，[Co(NH3)6]3+离子以八面体构型形成，其中六个氨配体分别位于八个顶点上。
三、四面体配位四面体配位是一种较少见的配位构型，其中中心金属离子周围的配体形成一个四面体的结构。
四面体配位通常由四个配位点环绕金属离子而成，配位点位于四个顶点上。
四面体配位对于d0和d10电子构型的金属离子特别常见。
例子包括[Ni(CN)4]2-离子，其中四个氰根离子形成四面体构型周围包围着镍离子。
同分异构体是一类化合物，它们具有相同的化学式但不同的结构。
在配位化合物中，同分异构体的存在可以由立体构型的差异导致。
具有完全相同的化学式的同分异构体可以显示出不同的物理和化学性质，因为它们的立体构型影响了它们的分子形状和空间排列。
以[CoCl2(en)2]+离子为例，它是由一个钴离子和两个氯化物配体以及两个乙二胺配体构成的。
该离子可以有两种同分异构体：光学异构体和构效异构体。
光学异构体是由于手性中心存在而产生的异构体。
在[CoCl2(en)2]+离子中，乙二胺配体具有两个官能团，因此该离子可以形成两个非对映体。
中国药科大学《无机化学》第四章配位化合物习题及答案
中国药科大学《无机化学》第四章配位化合物习题及答案一、选择题1. 对于配合物中心体的配位数，说法不正确的是………………………………………（）(A) 直接与中心体键合的配位体的数目(B) 直接与中心体键合的配位原子的数目(C) 中心体接受配位体的孤对电子的对数(D) 中心体与配位体所形成的配价键数2. [Ni(CN)4]2-是平面四方形构型，中心离子的杂化轨道类型和d电子数分别是……（）(A) sp2，d7(B) sp3，d8(C) d2sp3，d6(D) dsp2，d8二、填空题3. 配合物[PtCl(NH3)5]Br和[Co(NO2)(NH3)5]2+ 存在的结构异构体的种类和结构简式分别为_______________________________ 和_______________________________________。
4. 已知铁的原子序数为26，则Fe2+在八面体场中的晶体场稳定化能(以△0 =10 Dq表示)在弱场中是_____________ Dq，在强场中是______________ Dq。
5. 对于八面体构型的配离子，若中心离子具有d7电子组态，则在弱场中，t2g轨道上有____个电子，e g轨道上有____个电子；在强场中，t2g轨道上有____个电子，e g轨道上有____个电子。
三、问答题6. 试举例说明π 配合物与π酸配合物的区别。
7. 画出[CoCl2(NH3)2(H2O)2]+配离子的几何异构体。
参考答案一、选择题1. (A)2. (D)二、填空题3. 电离异构体[PtBr(NH3)5]Cl键合异构体[Co(ONO)(NH3)5]2+4. -4 Dq；-24 Dq5. 5，2；6，1三、问答题6.π配合物：由配体提供π电子给中心体原子（离子）的空轨道，形成配位σ 键，例蔡斯盐[PtCl3(C2H4)]-。
Pt – C2H4间存在σ 键及反馈d -π*π键π酸配合物：由CO、NO等一类π酸配体（π受体）与金属原子或d电子较多的过渡金属原子、离子形成的配合物，一方面它们可以提供孤对电子与中心体形成配位σ 健，另一方面，它有空的π轨道可接受来自中心体原子上d轨道上积累的负电荷，配体本身是Lewis 碱，又是Lewis酸。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第9讲 络合物(配位化合物)化学基础-典型例题与知能训练
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第9讲 络合物(配位化合物)化学基础【竞赛要求】配位键。
重要而常见的配合物的中心离子（原子）和重要而常见的配位（水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等）。
螯合物及螯合效应。
重要而常见的络合剂及其重要而常见的配合反应。
配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的联系（定性说明）。
配合物几何构型和异构现象基本概念。
配合物的杂化轨道理论。
八面体配合物的晶体场理论。
Ti(H 2O)+36的颜色。
路易斯酸碱的概念。
【典型例题】例1、某配合物的摩尔质量为260.6 g ·mol －1，按质量百分比计，其中Cr 占20.0%，NH 3占39.2%，Cl 占40.8%；取25.0 mL 浓度为0.052 mol ·L－1的该配合物的水溶液用0.121 mol ·L－1的AgNO 3滴定，达到终点时，耗去AgNO 332.5 mL ，用NaOH 使该化合物的溶液呈强碱性，未检出NH 3的逸出。
问：该配合物的结构。
分析：由Cr 、NH 3、Cl 的百分比之和为100知该物不含其他元素；由Cr 、NH 3、Cl 的百分比，可得它们的物质的量比为Cr ︰NH 3︰Cl = 1︰6︰3。
由滴定消耗的Ag +的量可算出可被Ag +沉淀的Cl －是全部所含的Cl －。
由使该化合物溶液呈强碱性不能释放出氨可见NH 3被Co 3+牢牢结合住。
综合以上信息，得出结论：结构为[Cr(NH 3)6]Cl 3；该配合物含有[Cr(NH 3)6]3+配离子。
解：Cr ︰NH 3︰Cl =526.26020.0⨯︰176.260392.0⨯︰5.356.260408.0⨯ = 1︰6 ︰3每摩尔配合物里所含的氯 =052.00.25121.05.32⨯⨯≈3 mol所以该配合物为[Cr(NH 3)6]Cl 3例2、用氨水处理K 2[PtCl 4]得到二氯二氨合铂 Pt(NH 3)2Cl 2，该化合物易溶于极性溶剂，其水溶液加碱后转化为Pt(NH 3)2(OH)2，后者跟草酸根离子反应生成草酸二氨合铂Pt(NH 3)2C 2O 4，问Pt (NH 3)2Cl 2的结构。
配位化学第4章 配合物的立体化学与异构现象
迄今为止, 罕有五配位化合物异构体的实例报道, 无 疑这与TBP←→SP两种构型容易互变有关, 因为互 变将使得配体可以无差别的分布于所有可能出现的 位置.
尽管X-射线衍射和红外光谱结果显示, 在[Fe(CO)5] 和PF5中, 处于轴向(z轴)的配体和处于赤道平面(xy 平面)的配体, 其环境是不等价的, 但NMR研究却证 实, [Fe(CO)5]或PF5中所有五个配位位置的配体都 是完全等价的, 这些结果揭示出这些分子在溶液中 具有流变性(fluxional molecules), 即分子结构在溶 液中的不确定性.
217 pm 187 187
Ni
187 184
199 pm 183
190 Ni
185 191
四方锥
变形三角双锥
图 4–3 在配合物[Cr(en)3][Ni(CN)5]1.5H2O中, 配阴离 子[Ni(CN)5]3–的两种结构
b) 三角双锥结构
五配位的非金属化合物如PF5具有三角双锥结构, 轴向 和赤道平面的P–F键键长是非等价的. 一般说来, 在PX5 分子中, 轴向键长比赤道平面的键长要稍长些. 但在配 合物[CuCl5]3−中赤道平面的键长反而比轴向键长稍微长 一些, 见图 4–2.
欲从四方锥(SP)构型转变成三角双锥(TBP)构型的话, 结构上看, 只需要挪动其中一个配体的位置即可, 反之 亦然.
在图 4–3中列出了[Ni(CN)5]3−既可以采取四方锥结构也 可以采取歪曲的三角双锥结构. 将四方锥底的两个对位 配体向下弯曲可转变成三角双锥结构的两个赤道配体, 在这个扭变的三角双锥结构中, 赤道平面的另一个配体 源于原先的锥顶配体, 赤道平面上的其中一个C–Ni–C 夹角(142°)要明显大于另外两个C–Ni–C的夹角 (107.3°和111
配位化合物的异构体与化学性质练习题
配位化合物的异构体与化学性质练习题配位化合物是由中心金属离子与一个或多个配体通过配位键形成的复合物。
由于配位化合物在空间结构上存在多样性，因此它们可能存在多种异构体。
这些异构体在结构和化学性质上可能有所不同，对于理解和预测配位化合物的性质至关重要。
本篇文章将通过练习题的方式来加深对配位化合物异构体与化学性质之间关系的理解。
问题一：对于配位化合物[CoCl2(NH3)4]+，画出所有可能的立体异构体，并写出各立体异构体的IUPAC命名。
解答一：[CoCl2(NH3)4]+的配体为Cl和NH3。
Cl既可以处于顶位(note)也可以处于底位(trans)。
NH3也可以处于顶位(note)也可以处于底位(trans)。
通过排列组合的方式，可以得到以下四种立体异构体：1. Top-top: Cl-Cl和NH3-NH3顶位；2. Top-trans: Cl-Cl顶位，NH3-NH3底位；3. Trans-top: Cl-Cl底位，NH3-NH3顶位；4. Trans-trans: Cl-Cl和NH3-NH3底位。
根据IUPAC命名规则，可以得到各立体异构体的IUPAC命名：1. Top-top: 未发生反转异构体；2. Top-trans: 四面体反转异构体；3. Trans-top: 交位反转异构体；4. Trans-trans: 未发生反转异构体。
问题二：[Pt(NH3)(H2O)Cl2]+的立体异构体中，哪一种是最稳定的？并结合配位键理论解释其稳定性。
解答二：[Pt(NH3)(H2O)Cl2]+的配体为NH3、H2O和Cl。
存在两种立体异构体：1. Cls处于顶位，H2O和NH3处于底位；2. Cls处于底位，H2O和NH3处于顶位。
根据配位键理论，聚合度越高，配位键的能力越强。
NH3和H2O的配位键能力强于Cl，因此Cl倾向于与Pt形成顶位配位键。
而在底位，NH3和H2O之间不存在显著的差异。
因此，[Pt(NH3)(H2O)Cl2]+中，Cls处于顶位的立体异构体稳定性更高。
王顺荣编高教版社结构化学习题答案第6章
(dxy)
(dz2)
(dxz,dyz) LFSE(D4h)＝－[2× 0.228＋2× (－0.428)＋4× (－0.514)] ＝2.456 所以，LFSE(D4h)>LFSE(Td)，即 Ni2+的低自旋配合物通常为正四方形构型。 若 Ni2+的高自旋配合物呈四面体构型，则 d 电子排布如图：
14、为什么羰基配合物中过度金属原子可以是零价（例如 Fe(CO)5） ，甚至是负 价（例如[Co(CO)4]-）? 答：CO 分子的结构为：KK（3σ）2（4σ）2（1π）4（5σ）2（2π）0 可见 CO 分子 中既有低能的 π 占有轨道----1π，又有高能的 π 空轨道----2π，CO 被占用的分子 轨道中，3σ 轨道中电子云大部分密集于 C 和 O 核之间，电子不易给出。4σ 轨道 中电子云主要集中于氧原子一侧， 由于氧的电负性较大， 电子也不易给出。 所以， 能对中心离子给予电子对而形成 σ 键的 CO 的分子轨道只有 1π 和 5σ 轨道。 在 Fe(CO)5 中，中心原子与配位体 σ 轨道，即 CO 的 5σ 轨道可形成 a1g t1u 和 eg 成键 σ 轨道，有 5 个 CO 共 10 个电子填充。这相当于配位体上的电子部分与中
结构化学第六章 配位化合物和簇合物的结构与性质习题解答
组员：林景 070601332 邱丽清 070601327 王华 070601328 林培海 070601349
黄水英 070601329 余建红 070601330 刘梅丽 070601331
1、为什么大多数配合物都有鲜艳的颜色，而四面体 Zn2+的配合物却例外？ 答： 配合物中心金属原子或离子的 d 轨道分裂后，在光照下 d 电子可从能级低的 d 轨道跃迁到能级高的 d 轨道，产生 d—d 跃迁和吸收光谱。由于 d—d 跃迁对应 的光子频率在近紫外和可见光区，故过渡金属配合物通常都有颜色。Zn2+的 3d 轨道已充满电子，它通常以 sp3 杂化 轨道形成配建，无 d—d 能级跃迁，电子跃 迁只能发生在 σ—σ*之间，能级差大，在可见光的短波之外。因此，在配位化合 物一般是无色的。
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化学配位化合物的立体结构与异构体练习题
详解
化学配位化合物的立体结构与异构体是化学领域中的重要概念，对
于理解化学反应和化学性质起着关键作用。
在本文中，我们将详解一
些关于化学配位化合物立体结构与异构体的练习题，帮助读者更好地
理解这个概念。
一、以下是一些关于配位配合物立体结构的问题，请回答并说明原因：
1. 对称型配合物的空间群是否一定具有反射面？
2. 说一说平面六配位配合物的形状和空间构型。
3. 请画出一个具有三方截尖顶体及其等价面的四配位配合物的球棍
模型。
4. 对于配位配合物[Ni(Cl)4]2-，根据VSEPR理论，它的形状是什么？
5. 高配位数的配合物中，配位键倾角是否会改变？
1. 对称型配合物的空间群是否一定具有反射面？
答案：不一定具有反射面。
空间群是描述晶体中原子或分子排列的
对称性的指标，它包含了各种对称操作，如旋转、反射、平移等。
对
称型配合物的立体结构中，即使具有对称性，也不一定具有反射面。
因此，对称型配合物的空间群不一定具有反射面。
2. 说一说平面六配位配合物的形状和空间构型。
答案：平面六配位配合物具有八面体的空间构型，形状呈六角形平面。
在平面六配位结构中，配体以六个顶点均匀分布在配合物的一个
平面上，而中心金属离子位于这个平面的中心。
3. 请画出一个具有三方截尖顶体及其等价面的四配位配合物的球棍
模型。
答案：[球棍模型]
4. 对于配位配合物[Ni(Cl)4]2-，根据VSEPR理论，它的形状是什么？
答案：根据VSEPR理论，[Ni(Cl)4]2-的形状是正方形平面。
根据VSEPR理论，该配合物的中心金属离子Ni2+被四个氯离子(Cl-)配位，
形成一个正方形平面结构。
5. 高配位数的配合物中，配位键倾角是否会改变？
答案：是的，高配位数的配合物中配位键倾角会改变。
配位键倾角
是指配体和中心金属离子之间的键角，它受到电子云的排斥作用影响。
在高配位数的配合物中，由于配体的增加，电子云之间的排斥作用增强，导致配位键倾角变小。
二、以下是一些关于配位配合物异构体的问题，请回答并说明原因：
1. 请解释为什么光学异构体在对映体之间旋转不可逆？
答案：光学异构体因为它们存在手性，即存在对映体。
对映体之间
旋转是不可逆的，是因为对映体之间不存在等价平面或轴，它们只能
通过化学反应进行相互转化。
2. 请解释顺反异构体的命名规则以及空间构型的差异是如何形成的？
答案：顺反异构体的命名规则是通过给异构体分配"E"和"Z"或"R"和"S"来表示空间构型的差异。
这些差异是由于配位体在中心金属离子周
围的排列方式不同而引起的。
在顺异构体中，配位体或配骨基的顺序
是按照在中心金属离子周围的配位位置进行排列的。
而在反异构体中，配位体或配骨基的顺序则是按照相反的顺序进行排列的。
3. 请解释构象异构体的形成机制。
答案：构象异构体是由于配位体或配骨基在配位配合物中发生不同
的构象而引起的。
这是由于配位体之间的平移、旋转或弯曲等构象变
化所导致的。
不同的构象可以是由于配合物中的配体灵活性或空间约
束等因素导致的。
4. 请给出一个关于配位配合物的构象异构体示例，并解释其中的差异。
答案：一个关于配位配合物的构象异构体示例是[Co(NH3)5Br]2+的
两种构象异构体，分别是正构构象和异构构象。
正构构象中，五个氨
配体相互之间呈正四面体构型排布，溴离子位于其中心；异构构象中，五个氨配体形成一个底面为正五边形的金字塔构型，溴离子位于金字
塔顶端。
通过以上解析，我们详细了解了化学配位化合物的立体结构与异构
体的相关概念，并通过练习题增强了对这些概念的理解。
理解这些概
念对于进一步研究化学反应和理解化学性质非常重要。
希望此文能帮助读者更好地掌握这些知识。