第五讲配位化学
配位化学ppt课件
1) Mononuclear coordination compounds
a) Ligands are named in alphabetical order followed by the name of the central metal atom. Note that, unlike in formulas, the
[Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(py)]Cl, 氯化硝基•氨•羟胺•(吡啶）合铂（II）
e) 若配位原子相同，配体中含原子的数目也相同，则按在 配体结构式中与配位原子相连的原子的元素符号字母顺序 排列; 如：
[PtNH2NO2(NH3)2] 氨基•硝基•二氨合铂（II）
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一个立体化学前缀（cis-, trans-, d 和l ）加在配合物 名称前表示立体结构特点或手性， 如 : cis-二氯•二氨合铂（II）；
[Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸亚硝酸根•五氨合钴（III）。
也可在配体名称后标出参与配位的配位原子的元 素符号，如， (M-ONO)-, 亚硝酸-O; (M-NO2)-,亚 硝酸-N; (M-NCS)-, 硫氰酸-N; (M-SCN)-,硫氰酸S. 二硫代草酸根配体，有键合异构体
K2 Ni
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31
names of charged and neutral ligands are intermingled as dictated by alphabetization
b) When two or more same ligands are present, their number is indicated by a prefix (di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, etc.). However, when the ligand name itself contains one of these prefixes (as in ethylenediamine), then the multiplicative prefix is bis-, tris-, tetrakis-, pentakis-, hexakis-, etc. e.g.
无机及分析化学(7)(第五章配位化学).ppt2011-05
的，在某一条件下有确定组成和区别于原来组分（A、
B或C）的物理和化学特性的物种均可称为配合物。
3、配合物的组成
（1）内界、外界、中心体、配体、配位原子 内界:中心体(原子或离子)与配位体,以配位键成键 外界：与内界电荷平衡的相反离子
[Co(NH3)6]Cl3
中心 原子 配体
K3[Fe(CN)6]
外界
cis - [PtCl2(Ph3P)2]
顺-二氯 二· (三苯基磷)合铂(II) (2) 先列出阴离子，后列出阳离子，中性分
子（的名称）
K[PtCl3NH3] 三氯· 氨合铂(II)酸钾
(3)
同类配体（无机或有机类）按配位原子元 素
符号的英文字母顺序排列。 [Co(NH3)5H2O]Cl3
三氯化五氨· 一水合钴(III)
︸ 内界
配位数
（2）配体的分类
A、按配体所含配位原子的数目分： 单齿配体：只含一个配位原子的配体(NH3,H2O等)
多齿配体：含有两个或两个以上的配位原子的配体
CH2 CH2
H2N
NH2
N
联吡啶(bpy)
R '
N
乙二胺(en ）
C
O
N
N
R"C
பைடு நூலகம்C R
_
O
1,10-二氮菲（邻菲咯啉）
－双酮
多齿配体
（1） 配合物的发展简史
（2）配合物的定义
狭义：配合物是由具有接受孤对电子或多个不定
域电子的空位原子或离子（中心体）与可以给出孤对
电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（配 体）按一定的组成和空间构型所形成的物种称为配位 个体，含有配位个体的化合物成为配合物。 广义：凡是由原子B或原子团C与原子A结合形成
化学配位配位化学
化学配位配位化学化学配位，也被称为配位化学，是化学领域中的一个重要分支，涉及到配位化合物的合成、结构解析和反应机理等方面。
配位化学的发展对于理解和应用化学原理有着重要的意义。
本文将探讨化学配位的基本概念、配位化合物的结构和性质以及配位反应的机理等内容。
一、化学配位的基本概念在化学中，配位是指两个或多个化学物质通过共用一对或多对电子而结合在一起形成配位键的过程。
配位化学研究的主要对象是配位化合物，其中配位中心（通常是过渡金属离子）与一个或多个配体（通常是具有孤对电子的分子或离子）形成配位键。
这种配位键的形成使得配位化合物具有独特的结构和性质。
二、配位化合物的结构和性质配位化合物的结构与其性质密切相关。
在配位化合物中，配位中心与配体之间的配位键通常是通过配位基团上的孤对电子与配位中心的空轨道相互作用而形成的。
这种配位键的形成使得配位化合物呈现出各种不同的几何构型，如线性型、平面型、三角型、四角型等。
其中最常见的是八面体和四方形的结构。
配位化合物的性质主要由配位数、配位键的强度以及配体的性质等因素决定。
配位数指的是一个配位中心周围配体的数目。
根据配位中心的电子数和配体的空位数，可以分为单配位、双配位、多配位等不同类型。
配位键的强度取决于配位中心和配体之间的电荷转移情况，一般来说，配位键越强，配位化合物的稳定性越高。
此外，配体的性质也会对配位化合物的性质产生影响，常见的配体包括氨、水、羰基、氯离子等。
三、配位反应的机理配位反应是指在化学反应中，配位中心与配体之间的配位键发生断裂或形成的过程。
根据反应的特点，可以将配位反应分为配位置换反应、配位加成反应和配位消除反应等类型。
配位置换反应是最为常见的一类配位反应，指的是在配位化合物中，一个或多个配体被其他配体取代的过程。
这种反应通常涉及到金属离子与配位基团之间的键的断裂和形成。
配位置换反应的机理可以通过亲核取代机理、酸碱取代机理或配体内取代机理来解释。
配位加成反应是指在配位化合物中，通过配位中心与新的配体之间的配位键形成来实现新配位基团的引入。
配位化学的基本概念与配位化合物的性质
配位化学的基本概念与配位化合物的性质配位化学是研究过渡金属离子或中心离子与周围配体（配位体）之间配位键形成、结构及性质的科学。
配位化合物是由一个或多个配体与一个中心离子配位形成的化合物，具有独特的结构和性质。
本文将介绍配位化学的基本概念以及配位化合物的性质。
一、配位化学的基本概念配位化学的基本概念主要围绕着配位键形成、配体和中心离子的性质以及配合物的结构与性质展开。
1. 配位键形成配位键是配体中的一对电子与中心金属离子之间的共用键。
配位键的形成需要配体提供一个或多个孤对电子与中心离子形成配位键。
配位键的形成对配位化合物的性质起着关键作用。
2. 配体的性质配体是指能够提供一个或多个电子对与中心离子形成配位键的分子或离子。
配体的性质主要影响配位键的强弱和配位化合物的稳定性。
常见的配体有氨、水、氯等。
3. 中心离子的性质中心离子是指配位化合物中与配体形成配位键的金属离子或金属原子。
中心离子的性质包括电荷数、价态和配位数等。
中心离子的性质决定了配位化合物的结构和性质。
4. 配位化合物的结构与性质配位化合物的结构与性质主要受到配体种类、中心离子性质以及配位数等因素的影响。
配位化合物可以形成各种不同的结构，如线性、方向、平面、四面体等。
这些结构决定了配位化合物的性质，如颜色、磁性、溶解性等。
二、配位化合物的性质配位化合物具有许多独特的性质，以下将介绍其中的几个重要性质。
1. 颜色许多配位化合物显示出明亮的颜色，如蓝色、红色、黄色等。
这是由于配位键形成后，中心金属离子的d轨道发生分裂，产生能量差，吸收特定波长的光而呈现有色。
2. 磁性配位化合物可以表现出不同的磁性，包括顺磁性和反磁性。
顺磁性是指配位化合物中所含的未成对电子会受到外磁场的吸引，而提高磁性。
反磁性则相反，未成对电子会被排斥。
3. 溶解性配位化合物的溶解性与配体和中心离子的性质密切相关。
一般来说，具有极性配体的配位化合物在极性溶剂中溶解度较高，而中心离子大多数情况下并不直接影响溶解性。
配位化学原理
配位化学原理
配位化学是无机化学的一个重要分支，主要研究配合物的形成、结构、性质和反应。
配位化学的基本原理包括以下几个方面：
1. 配位键理论：配位化学的核心理论是配位键理论，根据这一理论，配合物是由一个中心金属离子（配位中心）与周围的配体通过配位键结合而形成的。
配位键通常是由金属离子的d轨道与配体的轨道相互重叠形成的。
2. 配位数：配位数是指一个金属离子周围配体的个数，取决于金属离子的电子排布和配体的种类。
金属离子的配位数可以影响配合物的稳定性、化学性质和结构。
3. 配位体的选择：配位体的选择对配合物的性质和稳定性具有重要影响。
配体可以是单原子离子、配位化合物或有机分子，常见的配体包括水、氨、氯化物离子等。
4. 配位化合物的结构：配位化合物的结构通常是由中心金属离子和周围的配体组成的，结构可以是八面体、四面体、六角形等不同形式，取决于金属离子的配位数和配体的种类。
5. 同步化学和反应性：配合物的同步化学性质包括配位键的形成和断裂，金属离子的氧化还原性质等。
配合物可以参与各种反应，如配位置换、还原、氧化等。
总的来说，配位化学原理涉及金属离子与配体之间的相互作用、配合物的结构和性质、配位键的形成和断裂等方面，对于理解和预测配合物的性质和行为具有重要意义。
第五讲配位化学
配位异构 在阴阳离子都为配离子的化合物中, 在阴阳离子都为配离子的化合物中,阴 阳离子间互换配体所产生的异构现象. 阳离子间互换配体所产生的异构现象.
[CoIII(NH3)6][Cr(CN)6] 例: [Cr(NH3)6][CoIII(CN)6]
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-
4p
4d
F F F F F
-
-
-
-
-
2. 内轨型配离子的形成 内轨型配离子的形成 中心离子次外层 轨道参与杂化 中心离子次外层 (n-1) d轨道参与杂化 轨道参与 形成的配合物称为内轨配合物 内轨配合物. 形成的配合物称为内轨配合物.
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[Ni(CN)4]2-的空间构型为平面正方形 的空间构型为平面正方形. 3d Ni2+ 4s 4p
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配合物的异构现象
配合物的异构现象:配合物化学组成相同, 配合物的异构现象:配合物化学组成相同,但 原子间连接方式或空间排列方式不同而引起配 合物结构性质不同的现象. 合物结构性质不同的现象. 几何异构 立体异构 光学异构
化学结构异构
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几何异构: 几何异构: 配体在中心原子周围的几何位置不同. 配体在中心原子周围的几何位置不同. 例1:平面型的 :平面型的Pt(NH3)2Cl2
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五个五员环) 例:[Zn(EDTA)]2- (五个五员环 五个五员环 CO O CH2 CO—CH2 O N Zn CH2 O N CH2 CO CH2 CH2 O CO
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《配位化学》课件
配位化合物的稳定性
总结词
配位化合物的稳定性
详细描述
配位化合物的稳定性取决于多个因素，包括中心原子或离子的性质、配位体的数目和类型、配位键的 数目和类型等。一般来说，配位数越大，配位化合物的稳定性越高。此外，具有强给电子能力的配位 体也能提高配位化合物的稳定性。
03
配位键理论
配位键的定义
总结词
配位键是一种特殊的共价键，由一个 中心原子和两个或更多的配位体通过 共享电子形成。
《配位化学》PPT课件
目录
• 配位化学简介 • 配位化合物 • 配位键理论 • 配位反应动力学 • 配位化学的应用
01
配位化学简介
配位化学的定义
配位化学是研究金属离子与有机配体 之间相互作用形成络合物的科学。
它主要关注配位键的形成、性质和反 应机制，以及络合物在催化、分离、 分析等领域的应用。
方向性是指配位键的形成要求中心原子和配 位体的电子云在特定的方向上重叠。这决定 了配合物的特定空间构型。饱和性则是指一 个中心原子最多只能与数目有限的配位体形 成配位键，这取决于中心原子的空轨道数量 和配位体的可用孤对电子数。
04
配位反应动力学
配位反应的动力学基础
反应速率
01
配位反应的速率是研究配位反应动力学的关键参数，它决定了
05
配位化学的应用
在工业生产中的应用
催化剂
配位化合物可以作为工业生产中的催化剂，如烯烃的氢化反应、 烷基化反应等。
分离和提纯
利用配位化合物的特性，可以实现工业生产中的分离和提纯过程 ，如金属离子的分离和提纯。
化学反应控制
通过配位化合物可以控制化学反应的速率、方向和选择性，从而 实现工业化生产中的优化。
配位化学课件
⑵羰基配合物的结构
羰基配合物是指CO与过渡金属所形成的配合物。
⑵中心离子的d轨道在配位体电场的作用下，使原 来能量相同的简并轨道发生能级分裂，有些轨道能量 降低，有些轨道能量升高。
把轨道分裂后，最高能级的d轨道与最低能级的d 轨道之间的能量差—分裂能。
⑶中心离子d轨道的能级分裂，必然会导致在形 成配合物时d电子的重新排布，使配合物体系的能量 下降，产生额外的晶体场稳定化能，从而使配合物 更为稳定。
∴ 4Eeg+6Et2g=0
Eeg-Et2g=10Dq
∴Eeg=+6Dq
Et2g＝－4Dq
可见，在八面体体场中，d轨道能级发生分裂。 每个eg轨道升高6Dq，每个t2g轨道降低4Dq。
②正四面体场中d轨道的能级分裂
当四个配体正好位于正四面体的四个顶点时， 其排列情况和立方体的中心放置金属离子，立方体 的八个顶点每隔一个顶点放置一个配体的排列情况 相同，这样就形成了正四面体场。此时dxy，dyz， dzx分别指向立方体四个平行的棱边中点，距配位体 较近，受到负电排斥作用较强，能级升高。而dz2， dx2-y2分别指向立方体的面心，距配位体较远，受到 的负电排斥作用较弱，使能级下降。
d电子 离子 数
1
V4+
4
Mn3+
5
ห้องสมุดไป่ตู้
Fe3+
某些配合物的磁矩
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1 本章目录
【2010全国化学竞赛大纲】
初赛：
络合物（配合物）与络离子（配离子）的 基本概念。
重要而常见的络离子的中心离子（原子） 和重要而常见的配位体（水、羟基、卤离 子、拟卤离子、氨分子、酸根离子等）
重要络合剂与重要络合反应。
络合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还
原反应的联系的定向说明（不要求用计算
多基配位体：一个配位体中有两个或两个以 上的配位原子与中心离子配位, 称为多基配位体。
如C2O42-、乙二胺、乙二胺四乙酸(EDTA).
乙二胺(en)： NH2—CH2—CH2—H2N
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9 本章目录
OO
草酸根：
‖‖
—O—C—C—O—
乙二胺四乙酸（EDTA）
HOOC—CH2
CH2—COOH
螯合物具有特殊的稳定性，其中又以 五员环、六员环最稳定，环越多越稳定。
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例：稳定性
[Cu(EDTA)]2- > [Cu(en)2]2+ >[Cu(NH3)4]2+
15
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异性双位配体（两可配体）： 如：SCN-, CN-, NO2-等
NCS MM N CS
择。
3
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1 基本概念 1.1 配合物及其组成
例：以下三种复杂化合物 AgCl·2NH3 CuSO4·4NH3 KCl·MgCl2·6H2O
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4 本章目录
溶于水后：
AgCl·2NH3 → [Ag(NH3)2]+ + ClCuSO4·4NH3 →[Cu(NH3)4]2++SO42KCl·MgCl2 ·6H2O → K+ +Mg2++3Cl- + 6H2O
O
CH2
CO—CH2
O
N
Zn
O
N
CH2 CH2
CO CH2 CH2
O
CO
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12 本章目录
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13 本章目录
螯合物：具有环状结构的配合物称为螯合物. 螯合物中的环称为螯环。多基配位体
又称为螯合剂。中心离子与螯合剂个数之 比称为螯合比。
例：[Cu(en)2]2+ 中，螯合比 = 1︰2 [Zn(EDTA)]2-中，螯合比 = 1︰1
2. 配 位 体 ： 与 中 心 离 子 配 合 的 离 子 或 分子称为配位体.
如H2O、NH3、CN- 、 Cl-、F- 等。
3. 配位原子：在配位体中，直接与中心 离子配位的原子称为配位原子。
H2O中的O ，NH3中的 N ，CN-中的C.
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8 本章目录
单基配位体：配位体中只有一个原子与中心 离子配位。H2O、NH3、CN-、 Cl-、F- 等是单基配位体。
说明）
2
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【2010全国化学竞赛大纲】
决赛：
配合物的化学键的杂化轨道理论。络离子的 杂化轨道模型。（平面四边形配位、四面体 配位和八面体配位等）。单电子磁矩与杂化 类型的关系。立体结构与杂化轨道。
配合物的异构问题（包括顺反异构与光学异 构）。
利用平衡常数的计算。
滴定分析中的EDTA法及滴定缓冲体系的选
Cu2+ 的配位数为 4 Cu2+ 的配位数为 4 Fe3+ 的配位数是 6 Zn2+的配位数是 6
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18 本章目录
配位数与配合物空间构型的关系 例:[Ag(NH3)2]+ 配位数为2，
H3N——Ag——NH3
直线型
[Cu (NH3)4 ]2+ 配位数为4，有平面四方型.
H3N Cu2+
N—CH2CH2—N
HOOC—CH2
CH2—COOH
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10 本章目录
多基配位体与中心离子配位后形成的配 合物具有环状结构，例：[Cu(en)2]2+
H2C—H2N Cu
H2C—H2N
NH2—CH2 NH2—CH2
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11 本章目录
例：[Zn(EDTA)]2- (五个五员环)
CO
NC S
O
N
M
M
O
O
O
MN O
N
O
M
16
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本章目录
桥连配体：
如：OH-，X-，N3-，CN-，SCN-，C2O42-，等
H MO M
O MN
OM
N
N
N
M
M
M N CSM
OO
M
M
OO
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17 本章目录
4.配位数: 直接与中心离子配位的配位 原子的数目叫做中心离子的配位数.
例: [Cu (NH3)4]SO4 [Cu(en)2]2+ K3 [Fe (CN)6 ] [Zn(EDTA)]2-
几何异构： 配体在中心原子周围的几何位置不同。
例1：平面型的Pt(NH3)2Cl2
H 3N
Cl
Pt
H3N
Cl
顺-二氯·二氨合铂 极性
H3N
Cl
Pt
Cl
NH 3
反-二氯·二氨合铂
非极性
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23 本章目录
例2：八面体型的Pt(NH3)4Cl2
NH3
H3N
NH3
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19 本章目录
[Zn(NH3)4]2+ 配位数为4，正四面体.
[FeF6]3- 配位数为6，正八面体.
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20 本章目录
例题：
1.配合物 [Fe (en)3]Cl3，其配位体是 _________，中心离子的配位数是 _____________。
2.配合物 [Co(NH3)4(H2O)2]Cl3，其中心 离子是_________，配位体是 ______________
3.[PtCl2(NH3)2]的配位体是________， 配位原子是_________。
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21 本章目录
配合物的异构现象
配合物的异构现象：配合物化学组成相同，但 原子间连接方式或空间排列方式不同而引起配 合物结构性质不同的现象。
几何异构 立体异构
光学异构
化学结构异构
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22 本章目录
例如：红色的CsRh(SO4)2.4H2O复盐就是配 合物 。
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6 本章目录
配合物的组成
[Cu (NH3) 4 ] SO4
中配配 外
心位位 界
离体体
子
数
内界
K3 [Fe (CN) 6 ]
外 界
中配配 心位位 离体体
子数
内界
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7 本章目录
1.中心离子：配合物中占据中心位置 正离子或原子。又称形成体.
配合物：含有配离子（配位单元）的化合
物称为配合物。
AgCl·2NH3、 CuSO4·4NH3是配合物 ，
KCl·MgCl2 ·6H2O 为复盐。
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本章目录
什么是复盐？（重盐）
复盐 —— 即由两种或两种以上同种晶型的 简单盐类所组成的化合物 。
复盐究竟是不是配合物 ？
应以配合物特征 —— 即是否含有配位键来 判断 。