第一章配合物基本概念-2013.
配合物知识点

配合物知识点配合物是指由中心金属离子或原子与周围的配体离子或分子通过键合相互作用而形成的化合物。
在配合物中,中心金属离子或原子通常是正离子,而配体则是负离子或中性分子。
配合物的形成和性质在化学领域具有广泛的应用,如催化剂、药物、电子材料等。
本文将介绍配合物的基本概念、形成机制、命名规则以及一些常见的配合物。
一、配合物的基本概念配合物是由中心金属离子或原子与配体通过配位键形成的。
配体通过给予或共享电子与中心金属形成配位键,从而稳定配合物的结构。
配合物的结构和性质取决于中心金属和配体的种类、配体的配位方式以及配合物的配位数等因素。
二、配合物的形成机制配合物的形成机制可以分为配位过程和物理化学过程两个方面。
配位过程是指配体的配位原子与中心金属离子或原子之间的配位键形成过程,涉及到电子转移、配位键的形成和破裂等反应。
物理化学过程是指由于配位反应的进行,导致配位物的稳定和配位键的强度等性质发生变化。
三、配位化合物的命名规则配位化合物的命名通常遵循一定的规则,以确保名称能准确描述其组成和结构。
命名规则主要包括以下几方面: 1. 中心金属的命名:通常使用元素的名称来表示中心金属。
2. 配体的命名:根据配体的性质和化学式进行命名,如氯化物(Cl-)、水(H2O)等。
3. 配位数的表示:用希腊字母前缀来表示配位数,如二(2)、三(3)等。
4. 配位键的表示:根据配位键的类型和键合原理进行命名,如配位键中心金属与配体之间的键合方式。
四、常见的配合物 1. 铁配合物:铁是一种常见的过渡金属,形成的配合物具有很高的稳定性和活性。
例如,氯化亚铁(II) (FeCl2)是一种常见的铁配合物,用作催化剂和药物。
2. 铜配合物:铜也是一种常见的过渡金属,形成的配合物在催化、电子材料等领域有广泛的应用。
例如,乙酰丙酮铜(II) (Cu(acac)2)是一种常见的铜配合物,用作催化剂和染料。
3. 锰配合物:锰是过渡金属中的一种,形成的配合物在催化、电池等领域有重要的应用。
配合物的基本概念

配合物的基本概念一、 配位化合物及其组成配位化合物1. 中心离子:中心(中央)离子(或原子)也称为络合物形成体,是配合物的核心部分,位于络离子(或分子)的中心。
2. 配位体:是在中心离子周围的阴离子或分子,简称配体,其中直接与中心离子结合的原子叫配位原子。
单基配位体配位体按所含配位原子的数目多基配位体3. 配位数:与中心离子直接结合的配位原子数目。
影响配位数大小的因素:4. 配离子的电荷:等于中心离子和配位体总电荷的代数和。
配离子 电荷5. 配位化合物的定义:凡含有配位离子(或配位分子)的化合物叫配位化合物。
二、 配位化合物的命名配位化合物的命名遵循一般无机物命名原则,命名配位化合物时,不论配离子是阴离子还是阳离子,都是阴离子名称在前,阳离子名称在后。
其中配位个体的命名顺序为:配位体数(汉字)――配位体名称(如有不同配位体时,阴离子在先,分子在后)――“合”字――中心离子名称及其氧化数(在括号内以罗马字说明)四氯合铂(II )酸六氨合铂(II )有的配体在与不同的中心离子结合时,所用配位原子不同,命名时应加以区别。
如: 六异硫氰酸根合铁(III)酸钾 硝酸一氯一硫氰根二乙二胺合钴(III ) +])([23NH Ag 1021+=⨯+++243])([NH Zn 2042+=⨯++-36][AlF 3)1(63-=-⨯++463])([63CS N Fe K ∙32]))(([NO en CN S CoCl ∙三硝基三氨合钴(III ) 硫酸一亚硝酸根五氨合钴(III) ])()([332NH NO Co ∙453]))(([SO NH ONO Co ∙。
《配合物的基本概念》课件

一些配体通过分子间作用力与金属离子结合。
氢键
一些溶剂分子通过氢键作用结合于金属离子。
8. 配合物的分类
配合物根据中心金属离子的电子结构和配体的类型、空间构型以及配体与中 心金属离子的化学反应活性等不同属性进行分类,共有数十种不同分类方法。
9. 叠氮基的含义
叠氮基是一个可以与多种金属离子形成稳定的五元配合物的配体。
线性结构
一些配体也具有线性结构,形成 的金属配合物较为稳定。
平面结构
一些配体具有平面结构,可以形 成稳定的八面体、四方形等形态 的配合物。
5. 锯齿型说的提出与实验依据
锯齿型说是19世纪70年代推出的一个具有历史意义的理论。根据这个理论, 配位的共价键不是完全离域,而是发生局部共振,形成“刃”状结构。
12. 吸电子取代基和共轭体系的影响
在构造氨基酸配合物时,它们所含取代基和共轭体系的电子性质会对整个配位体的性质产生影响。
13. 光谱学在配合物结构研究中的应用
通过分析吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱等不同的光谱学方法,可以深入了解配位键的结构和性质。
14. 肼和巴比妥酸铅的应用
肼
可以作为还原剂,被广泛用于污染物的清除。
10. 三元五配合物的性质和形状
平面结构
稳定
三元五配合物通常具有平面结构。
由于其中配体的配位键和中心金 属离子的性质都比较稳定,所以 其稳定性会比较高。
发光性质
其中一些配体会显示出发光性质。
11. 化学计量比和分子式的表示方法
化学计量比与化学分子式是用来描述化学组合物中元素组成和比例的基本表示方法。
《配合物的基本概念》 PPT课件
欢迎来到《配合物的基本概念》课件。在这个课件中,我们将深入了解配合 物的基本概念、配合物结构和性质,以及配合物在不同领域的应用。
配合物第一章

[NH3 5 Cr OH CrNH3 5 ]Cl5
2、按配合物所含配体的种类分类
单一配体配合物 混合配体配合物 单一配体配合物:
如:FeF63-、Ag(CN)2-、Cu(NH3)42+
混合配体配合物: 如:[ Pt(NH2)(NO2)(NH3)2 ]
[Co (NH3) 5H2O](SCN)3
以[Co(NH3)6]Cl3 为例说明配合物的组成:
[ Co(NH3)6 ]
Cl3
中 心 离 子
配 位 体
配 位 体 数
内界
外界
§1.2
配合物的分类
单核配合物
1、按所含中心原子数目分类 多核配合物 单核配合物:只含有一个中心离子的配合物。 如: [Cu(NH3)4] 2+
多核配合物:含有二个或二个以上中心离子的
H2C O= C
H2N
Pt
NH2 CH2 O
C=O
O
cis-[Pt(gly)2] O C=O H2C H2N Pt NH2 CH2 O= C O trans-[Pt(gly)2]
(2)八面体的配合物 对于M(abcdef)型配合物,几何异构体 最多,为15种。 例如:[ Pt(NH3)(Py)(Cl)(Br)(NO2)(NO3) ] 对于 Ma4b2或 Ma2b4型配合物,只有两种 几何异构体。 例如:[ Co(NH3) 4Cl2 ]+ 有两种几何异构体 一种是顺式,另一种是反式。
(1)形成体(中心原子或中心离子) 有空轨道,可以接受电子对的金属阳离子 或中性原子,叫形成体。又称中心离子或中心 原子。 (形成体是电子对的受体) 如: Cu2+ 、 Fe2+ 、 Fe3+ 、 Ag+ 等;少数高 氧化态的非金属元素也可以作中心离子。如: [BF4]- 、 [SiF6]2-其中的 B3+ 、 Si4+等;中心原子 如:[Ni(CO)4]中的 Ni等。 ※ 一定是有空轨道,可以接受电子对的金属。
配位化合物

CuSO4 + 4NH3 [Cu(NH3)4]SO4
非经典配合物 CrCl3 + Al + 2C6H6 [Cr(6-C6H6)2] + AlCl3
8
主要含有[Cu(NH3)4]2+和SO42-, 几乎检查不出有Cu2+和NH3。
或是不带电荷的中性原子,如[Ni(CO)4], [Fe(CO)5]中的 Ni, Fe都是中性原子。
10
1-2.2: 配位体和配位原子
有孤电子对
[Cu(NH3)4]SO4中,NH3是配位体,N为配位原子。
重要而常见的配体(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、 氨分子、酸根离子、不饱和烃等)。
单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子)。 含氮配位体 NH3 , NCS - ; 含氧配位体 H2O, OH- ;
– [ Co(NH3)6]3+ – [Co(NH3)5NCS]2+ – [Co(NH3)5H2O]3+
紫色 (purple)
绿色 (green)
– [Co(NH3)5Cl]2+
– [Co(NH3)4Cl2]+
5
从近7年考卷分析,配合物知识点在 2008—2014年的化学竞赛初赛试题中占 分分别为11分、12分、16分、10分、15 分、14分和>14分。赋分比例基本保持稳 定,是化学竞赛中重点考核内容之一。
配位阴离子 —— 配位阴离子“酸”外界 六氟合硅(Ⅳ)酸钾
配体数—配位体名称—合—中心离子(用罗马数字表示氧化数),
用二、三、四等数字表示配位体数。不同配位名称之间用圆点“·”分开。
配合物的基本概念以及应用

同一种离子稳定性:内轨型>外轨型
什么情况下形成内轨型或外轨型配合物,价键理论不能判断。 只能以磁矩为依据测磁矩。
磁矩: n(n 2)
由测的磁矩求出未成对电子数n,若n与其离子的未成对电子 数相同,则为高自旋,反之为低自旋。
如实验测得[Fe(H2O)6]3+ µ=5.25,则求得n=4
配位原子:配体中提供孤电子对的原子。
如上述X、N、O、C、S等 。
单基(单齿)即只有一个配位原子
配体 多成基键(的多配齿体)。即如同H2时O 有两个以上配
位原子成键的配体。如乙二胺等。
注:常见配位体的齿数见P862表19-1。
3、配位数与中心离子配位的配位原子数即齿数
[Ag(NH3)2]+ [Cu(NH3)4]2+ [Cu(en)2] CuY2-
C 在空间构型不同的配合物中配体形成 不同的晶体场,对中心原子d轨道的影响也 不同。
八面体场
在八面体场中沿坐标轴方向伸展的dz2,dx2-y2 轨道,与配体处于迎头相碰状态,故受配体电 场的强烈排斥而能差升高,而夹在坐标轴之间 的dxy,dxz,dyz轨道则受到的排斥力较小,能 差上升较少,由于这三个轨道对配体有相同的 空间分布,因此能差相同,形成一组三重简并 轨道。称为dε轨道。而dz2,dx2-y2在八面体场 中具有相同的能量,所以形成另一组二重简并 轨道称dr轨道。
2
4
4
6
配位数与中心离子(原子)的电荷、半径有关。电荷增加, 配位数增加;半径增加,配位数减小。但半径太大配位数 反而减小,因为引力减小。
4、离子电荷
等于中心离子(原子)和配位体总电荷数之和。 如:[Ag(NH3)2]+ 、 [Cu(NH3)4]2+、
配合物的形成

80%
中心金属
接受配位体提供的电子形成配位 键的金属离子或原子。
配合物的组成
中心原子
接受配位体的电子形成配位键 的金属离子或原子。
配位体
提供孤电子对与中心金属离子 或原子形成配位键的分子或离 子。
配位数
中心金属离子或原子与配位体 之间的配位键数目。
配位数的变化范围
从2到18,常见的配位数有4、6、 8。
配合物的形成
目
CONTENCT
录
• 配合物的基本概念 • 配合物的形成过程 • 配合物的重要性质 • 配合物在化学反应中的作用 • 配合物的应用
01
配合物的基本概念
配合物的定义
80%
配合物
是由金属离子或原子与一定数目 的配位体通过配位键结合形成的 复杂化合物。
100%
配位体
提供孤电子对与中心金属离子或 原子形成配位键的分子或离子。
03
配合物的重要性质
稳定性
02
01
03
热稳定性
配合物在加热条件下不易分解的性质。
结构稳定性
配合物在形成后能够保持其结构完整性的性质。
化学稳定性
配合物在与其他化学物质反应时不易发生变化的性质 。
磁性
顺磁性
配合物具有吸引电子的能力, 表现出正的磁化率。
反磁性
配合物具有排斥电子的能力, 表现出负的磁化率。
配合物的分类
01
02
03
04
有机配合物
由有机分子作为配位体的配合 物。
无机配合物
由无机分子作为配位体的配合 物。
过渡金属配合物
中心金属为过渡金属的配合物 ,具有丰富的反应性能和催化 活性。
主族金属配合物
配合物的基本概念与命名

C)的物理和化学特性的物种均可称为配合物。
2-1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 简单地说就是:主氧外,副配内
O ON (NH3)3Co-OH-Co(NH3)3 OH
3+
二(μ- 羟) ·μ-亚硝酸根(O ·N) · 六氨合二钴(III)离子
四、含不饱和配体配合物的命名
1、若链上或环上所有原子皆键合在中心原子上,则这配体名 称前加词头η 。 K[PtCl3(C2H4)] [Fe(C5H5)2] 三氯· (η-乙烯)合铂(II)酸钾
二(η-环戊二烯)合铁(II) (简称二茂铁)
2、若配体链上或环上只有部分原子参加配位,则在η 前列出 参加配位原子的位标(1-n);若着重指出配体只有一个原子与 中心原子成键,则应将词头σ-加在此配体前。
CH2 HC-Co(CO)3 CH-CH3 三羰基· (1-3- η-2-丁烯基)合钴(Ⅰ) Cr CO CO CO
-
OOC NCH2CH2N
COO
-
-
六齿配体 EDTA
OOC
COO-
L N Co O
四齿配体
N O
二水杨醛缩乙二 胺合钴Co(Salen)
EDTA配合物的结构
H2N
NH2
NH3
H2N
H N
HN
NH
HN
NH
NH
NH2
HN NH HN NH NH
H2N
H N
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构成
[ Co ( NH 3 ) 6 ] Cl 内界 外界
6
内界是配位单元 外界是简单离子 ] [ Ni (CO) 4 ]
内界 无外界
又如 :K 3 [ Cr ( CN ) 外界 内界
内外界之间是完全电离的
[ Co( NH3 ) 6]
3+
配位单元: 由中心离子(或者原子)和配体构成。 配体:经常是阴离子或分子。
Sg
Bh
Hs
Mt
Uun
Uuu
Uub
生成配合物能 力中强的元素
Tm Yb Lu
Pb
Bi
Po
At
Rn
镧系
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
锕系
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr
配体和配位原子
• 配体:配合物中提供孤对电子或π 电子对的分子 或离子。 配位原子:配体中直接与中心原子键合的原子。
中心离子(或者原子):又称为配合物的形成体, 配位数:与中心相连的配位原子的数目
配位原子:配体与中心直接相连的原子
中心原子(离子)
条件:具有能接受配体孤对电子或π 电子对空轨
道的原子或离子。
多为带正电的阳离子,或者金属原子以及高氧化 值的非金属元素 • 能充当中心原子的元素几乎遍及周期表中各个区 域,其中d 区和ds区的元素具有强的形成配合物 的能力。
对某一中心离子来说,常有一些特征配位数
中心离子 Cu+,Ag+,Au+ Cu2+,Ni2+,Pd2+, Pt2+
Zn2+,Al3+,Cd2+,
特征配位数 2 4 4 6
几何构型 直线 平面正方 形 正四面体 正八面体
实例 [Ag(NH3)2]+ [Pt(NH3)4]2+ [Zn(NH3)4]2+ [Co(NH3)6]2+
Hg2+
Cr3+,Co3+,Fe3+, Pt4+
配合物的配位数
配位数的计算
•单齿配体:配位数等于内界配体的总数。 •多齿配体:各配体的配位原子数与配体个数乘积之和。
NOTE: 不能仅凭化学式判断配位数
CsCuCl3 AlCl3
配体的分类
NOTE: 同一配体
按配位原子不同分类
•卤素配体 F-、Cl-、Br-、I-
如Ag(NH3)2+, Ni(CO)4, SiF62- , PF6-
元素周期表
IA 碱金属 碱土金属 过渡元素 0
1
H
IIA
主族金属
非金属
稀有气体
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
He
2
Li
Be
3
Na
Mg
生成配合物能 力弱的元素, 仅能形成少数 螯合物
IIIB IVB VB Sc Ti V
B
C
N
O
F
Ne
VIB
VIIB
VIIIB
生成配合物能 力强的元素
IB
IIB
Al
Si
P
配位原子
S Cl Se Br
Ar
4
K
Ca
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Kr
5
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
6
Cs
Ba
La
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
7
Fr
Ra
Ac
Rf
Db
可以含有多个相同 或不同的配位原子
•含氧配体 H2O、OH-、无机含氧酸根、ONO-(亚硝酸根)、 C2O42-、RCOO-、R2O
•含硫配体 S2-、SCN- (硫氰酸根) 、RSH-、R2S •含氮配体 NH3、NO、NO2、NCS- (异硫氰酸根) 、RNH2、 R2NH、R3N、NC- (异氰根) •含磷砷 PH3、PR3、PF3、PCl3、PBr3、AsR3、(C6H5)3P •含碳 CO、CN- (氰根)
以配位键相结合而形成的复杂分子或离子,通常称为
配离子(complex ion),或者配位单元。 凡是含有配位单元的化合物都称做配位化合物,
简称配合物,也叫络合物。
配位化合物: [ Co(NH3)6 ]Cl3
K3[Cr(CN)6]
Ni(CO)4
[Co(NH3)6 ] [Cr(CN)6 ]
共同特点: 1.都含有复杂离子,即配位单元
配体的分类
按配位原子数目分类
?
•单齿配体:一个配体和中心原子只以一个配键相结合,(配体中
只含有一个配位原子)
异性双 位配体 ONO-(亚硝酸根) NO2
SCN- (硫氰酸根) - (异硫氰酸根) NC- (异氰根) NCS CN- (氰根)
配体的分类
按配位原子数目分类
•多齿配体:一个配位体和中心原子以两个或两个以上的配
配位单元:[Co(NH3)6 ]3+,
[ Cr(CN)6 ]3 -,
配阴离子Ni(CO)4Fra bibliotek配分子
配阳离子
2.配位单元中,核与配体以配位键结合
(2)配合物的组成
• 配合物的内界
内界、外界
配合物中由配位键结合的部分。
是稳定的整体,几乎不电离。
• 配合物的外界
通过离子键与内界结合的部分。
不稳定,容易电离
配位原子主要属于周期表中右上角VA-VIIA 元素, 外加氢负离子和碳原子等。常见的是卤素和氧、硫、 氮、磷等。此外,含有π 键的烯烃、炔烃和芳香烃 等也可作为配体。
配位数
在配合物中,中心离子接受配体提供的孤电子 对的数目,或配合物中与中心离子直接相连的
配位原子的数目。
影响 因素
内部因素
空间 电荷
位键相结合的,称为多齿配体(配体中含有两个或两个以上
配位原子),如乙二胺(en)、EDTA等
乙酰丙酮 离子(acac-)
O H3C C H O CH3
联吡啶 (bipy)
N N
配体的分类
按配位原子数目分类
N O O O N O
N N N N
•多齿配体:大环配位体
N N N N
O
O
2,2,2-
第一章 配合物基础概念
配合物的一些基本概念 配体的分类
内容
配合物的分类
配合物的命名
配合物的一些基本概念
(1)配位化学以及配合物 • 什么是配位化学?
一般是指金属或者金属离子同其它分子或离子 相互反应的化学。
• 什么是配合物?
一、由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定 数目的配体和具有接受孤对电子或多个不定域电子 的空位的原子或离子(中心原子)按一定组成和空间 构型所形成的化合物。 二、由中心原子 ( 或离子 ) 和几个配体分子( 或离子)
中心原子 配体
外部因素
浓度、温度等
影响中心原子的配位数因素
中心原子 的影响
离子半径: Cr(CN)63-, Mo(CN)74氧 化 数 :PtIICl42-, PtIVCl62体积大小:AlF63-, AlCl4-
配体的影响
电 荷 : SiF62-, SiO44-
外界条件 的影响
配体浓度 Ni(CN)42- + CN- (过量) = Ni(CN)53-