配位化合物

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第五章配位化合物

第五章配位化合物
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[Ag(S2O3)2]3-, [Fe(CN)6]4-, [Fe(SCN)6]3-, [HgI4]2- , [Fe(CN)6]3-等 或原子)和一定数目 配位单元:由中心离子(或原子 配位单元:由中心离子 或原子 和一定数目 的中性分子或阴离子以配位键结 合而成的中性分子或复杂离子。 合而成的中性分子或复杂离子。 [Ni(CO)4], [Co(NH3)3F3], [Pt(NH3)2Cl2], K3[Fe(SCN)6], [Ag(NH3)2]NO3。 配合物: 含配位单元的化合物。 配合物 含配位单元的化合物。
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{
多齿配体数≠( ) 多齿配体数 (<) 配位数 中心离子的配位数一般等于其电荷数的二倍 如:M+——2、M2+——4、M3+——6 、 、 ④.配离子的电荷数 a. 配离子的电荷数等于中心原子的氧化数 和配体总电荷数的代数和。 和配体总电荷数的代数和。 b. 外层电荷数的相反数。 外层电荷数的相反数。 K3[Fe(SCN)6] [Ag(NH3)2]NO3 中心离子的电荷数: 中心离子的电荷数 +3(Ⅲ) +1(Ⅰ) [Pt(NH3)2NO2NH2 Cl2] +4(Ⅳ) Ⅳ
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[Co(NH3)5(ONO)]Cl2 氯化亚硝酸根•五氨合钴 Ⅲ) 氯化亚硝酸根 五氨合钴(Ⅲ 五氨合钴 六氯合铂( 六氯合铂(Ⅳ)酸 H2[PtCl6] Na3[Ag(S2O3)2] [Cu(NH3)4](OH)2 K3[Fe(SCN)6] 二硫代硫酸根合银(Ⅰ 酸钠 二硫代硫酸根合银 Ⅰ)酸钠 氢氧化四氨合铜(Ⅱ 氢氧化四氨合铜 Ⅱ) 六硫氰合铁(Ⅲ 酸钾 六硫氰合铁 Ⅲ)酸钾
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[Ag(S2O3)2]3[Cr(NH3)5(H2O)]3+ [Cu(NH3)4]2+ [Fe(NH3)2(en)2]3+ [Co(NH3)5(ONO)]2+ [Cr(NH3)3Cl3]

_配位化合物

_配位化合物

配合物 内界 外界 +
[Ag(NH3)2]
中 心 离 子 配 位 原 子 配 位 体 配 位 体 数
Cl
外 界 离 子
-
配 离 子 电

配位原子
[Fe(CO)5]
中心 配 配 原子 体 位 (形成体) 数
1. 含有配离子的配合物
[Cu(NH3)4]SO4
中 心 离 子 配 体 配 位 数
K2[HgI4]
②外界离子具有简单离子的性质。
③有的配位单元是电中性的,如:[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]。
• 2. 形成体 • 位于配位单元中心的原子或离子 。
• 3.配位体、配位原子 • 与形成体通过配位键结合的分子或离子 称为配位体 。其中直接 提供孤电子对的 原子称配位原子。
• 4.配位数(coordination number) • 配位数—— 与形成体形成配位键的配位 原子数
3) 在电镀工艺中,需要控制金属离子的浓度,往往
用配离子溶液作电镀液,以降低电镀液中自由金 属离子的浓度,使之在镀件上缓慢析出,这样可 得到晶粒细小、光滑均匀的镀层。如:镀锌。 4) 照相术中的定影,利用定影剂硫代硫酸钠Na2S2O3 (俗名海波),与照相底片上未分解的溴化银AgBr作 用转变成可溶性配离子[Ag(S2O3)2]3-,从而实现底 片上的定影。然后在其中加入硫化物,得到黑色的 Ag2S沉淀,最后采用HNO3氧化法,使之转变为可 溶性的AgNO3而回收。
(1)[配阳离子] + 阴离子: 阴离子 + 酸[配阳离子] 或 阴离子 + 化[配阳离子] [Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜(II) [Ag(NH3)2](OH) 氢氧化二氨合银(I)

配位化合物

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8.2 配合物的空间结构和异构现象
1、配合物的空间结构 空间构型
配位数 2 杂化轨道 sp 空间构型 直线型 实例 [Ag(NH3)2]+
3
4
sp2
sp3
平面三角形
平面正方形
[HgI3][Ni(CN)4]-、[PdCl4]2-
四面体
5 dsp3或d3sp d2sp2 6 d2sp3或sp3d2 三角双锥 正方锥形 正八面体
配位数(不一定是配体数)
与中心原子直接以配位键结合的配位原子的数目 称为中心原子的配位数。中心原子的配位数一般可为 2-12,以配位数2,4,6最为常见。 中必原子的配位数与配体的齿数有关,
配体是单齿,那么中心原子的配位数就是配体的数目; 配体是多齿,那么中心原子的配位数则是配体的数目 与其齿数的乘积。 例如: [Co Br(NH3)5] (SO4),
1.62×107=(0.02-x)/4x3
x=6.8×10-4
二、配位解离平衡移动
1. 与弱电解质平衡的竞争
M+ + L+ + OHH+ [ML]
当Ka, Kb越小,配离子越易解离 平衡向生成弱酸、弱碱方向移动 MOH HL
[ Fe(C2O4 )3 ]3
Fe3 3C2O4 2
+ 6H+

3. 杂化轨道形式与配合物的空间构型
配 位 数 2 3
空间构型
直线形 平面三角形
杂化轨 道类型 sp sp2
实例
Ag(NH3)2+ , Ag(CN)2– Cu(CN)32 – ,HgI3–
4 4 5
5 6
正四面体 四方形 三角双锥
四方锥 八面体

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(2) 形成配位键的必要条件是:配体L至少含有一
对孤对电子对,而中心体M必须有空的价轨道。
(3) 在形成配合物(或配离子)时,中心体所提 供的空轨道(s、p,d、s、p或s、p、d)必须首 先进行杂化,形成能量相同的与配位原子数目 相等的新的杂化轨道。 (4)轨道的杂化类型决定了配离子的空间构型、 配位数和稳定性。
B A B A A 面 式 B B A B B A A
经式(子午式)
[M(AB)3]也有面式和经式的两种异构体:
A B A B B 面 式 A B A A B A B 经 式
[MA3(BC)D](其中BC为不对称二齿配体)也有面式 和经式的区别。在面式的情况下三个A处于一个三角面 的三个顶点, 在经式中, 三个A在一个四方平面的三个顶 点之上。
4 配位异构
在阳离子和阴离子都是配离子的化合物中, 配体的 分布是可以变化的, 这种异构现象叫配位异构。如 [Co(NH3)6][Cr(CN)6]和[Cr(NH3)6][Co(CN)6]
[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]和Cr(SCN)2(NH3)4][Cr(SCN)4(NH3)2]
[PtII(NH3)4][PtⅣCl6]和[PtⅣ(NH3)4Cl2][PtIICl4]
NO2 en Co NO2 en en en NO2 O2N Co NO2 O2N en Co en
反式-[Co(en)2(NO2)2], 无旋光对映体
顺式-[Co(en)2(NO2)2] 有旋光对映体
2 配位化合物的化学键理论
一、价键理论 1.价键理论的基本内容: (1) 配合物的中心体M与配体L之间的结合,一般 是靠配体单方面提供孤对电子对与M共用,形成 配键M ←∶L,这种键的本质是共价性质的,称 为σ配键。

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若硬水中加入少量三聚磷酸钠(Na5P3O10)将与水中 的Ca2+,Mg2+发生络合可防止锅垢的形成。
Ni2+可以利用丁二肟在氨溶液中与Ni2+配位生成桃红 色絮状螯合物沉淀物来鉴定。
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利用硫氰根负离子可以与Co2+形成蓝紫色的四硫氰 根 合 钴 ( II ) [Co(SCN)4]2- 来 检 验 Co2+ 的 存 在 。 与 Fe3+形成血红色配合离子可供检验Fe3+的存在。
K4[Fe (CN)6]
六氰合铁(Ⅱ)酸钾
H4[Fe (CN)6]
六氰合铁(Ⅱ)酸
[Co(NH3)5H2O]Cl3
氯化五氨·水合钴(Ⅲ)
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配合物的类型
(1)简单配合物 由单齿配体与中心原子直接配位而成的配位化合 物。
例:[Ag(NH3)2]+ BF4[Fe(H2O)6]Cl3 [CoCl3(NH3)3] 等
28Ni 3d84s2 3d
Ni2+
4s 4p
[Ni(CN)4]2-
dsp2杂化
CN- CN- CN-CN-
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[NiCl4]2-的空间构型为四面体。
28Ni 3d84s2
3d
Ni2+
4s 4p
[NiCl4]2-
3d sp3杂化
4s
4p
Cl- Cl- Cl- Cl-
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配合物与配位作用用于医学

什么是配位化合物

什么是配位化合物

什么是配位化合物?配位化合物是指由一个或多个配位体(ligand)与一个中心金属离子(或原子)通过配位键(coordination bond)结合形成的化合物。

在配位化合物中,配位体通过共用电子对与中心金属离子形成配位键,将其固定在配位体的周围形成配位球形结构。

1. 配位体:配位体是能够提供一个或多个电子对给中心金属离子的分子或离子。

配位体通常是具有孤对电子的原子或分子,包括有机分子如胺、醇和酸以及无机分子如氨、水和卤素离子等。

配位体通过配位键与中心金属离子结合,形成稳定的配位化合物。

2. 配位键:配位键是指配位体与中心金属离子之间的共用电子对。

配位键通常是通过配位体中的孤对电子与中心金属离子中的空轨道形成。

这种共用电子对的形成使得配位体与中心金属离子之间形成了较强的化学键。

配位键可以是单个配位体提供一个电子对形成的单配位键,也可以是多个配位体提供多个电子对形成的多配位键。

根据配位键的数量,配位体可以分为单齿配位体、多齿配位体和桥配位体等。

3. 配位球形结构:配位化合物中的配位体通过配位键与中心金属离子结合,形成了一个稳定的配位球形结构。

在这个结构中,中心金属离子被配位体包围,形成一个多面体的结构。

配位球形结构的形状和几何构型取决于配位体的种类和数量,以及中心金属离子的电子构型。

常见的配位球形结构包括八面体、四方体、正方形平面、三角双锥等。

这些不同的结构对于化合物的性质和反应有重要影响。

配位化合物具有许多特点和性质。

首先,配位化合物通常具有良好的溶解性和热稳定性,因为配位键是较强的化学键。

其次,配位化合物的颜色通常取决于中心金属离子的电子结构和配位体的取代情况。

这使得配位化合物在催化、荧光和生物活性等领域具有重要应用。

此外,配位化合物还可以通过改变配位体的种类和数量来调节其性质和功能,如选择性吸附、储能和分子识别等。

配位化合物是化学中的重要概念,对于理解过渡金属化学、配位化学和配位聚合物等领域具有重要意义。

配位化合物

配位化合物
低温加压
[Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3 ===== [Cu(NH3)2]Ac.CO
减压加热
H = -35kJ
Cu2+ + 5CN- = Cu(CN)43- + 0.5(CN)2 K稳 =2×1030 (极为稳定,加入H2S也无沉淀,Ksp=2.5×10-50))
Cu(CN)4 3 - + e == Cu + 4CNE = -1.27V Zn(CN)42- + 2e == Zn + 4CNE = -1.26V 这两个电对的电势值相近,所以镀黄铜(Cu-Zn合金)所 用的电镀液为上述混合物.
[AlCl4][BF4][AgI4]2- 从这些配离子你看出配位数有什么规律? 从这些配离子你看出配位数有什么规律?
二,化学键理论
维尔纳(Werner.A):Nobel Prize提出三点: 维尔纳( 提出三点: 提出三点 1,主价和副价 , 主价指氧化数,副价指配位数. 主价指氧化数,副价指配位数. 2,倾向于既要满足主价,又要满足副价. ,倾向于既要满足主价,又要满足副价. 3,副价指向空间的确定位置. ,副价指向空间的确定位置. 1,价键理论:中心离子和配位原子都是通过杂化了的共价配位键 ,价键理论: 结合的. 结合的. (1)配位键的本质: )配位键的本质: a,σ配位键: 配位键: , 配位键
2,复盐 ,
CsRh(SO4)2.4H2O + BaCl2 无沉淀出现. 无沉淀出现. [Rh(H2O)4(SO4)2]-(二硫酸根四水合铑(III)) 二硫酸根四水合铑( )) 二硫酸根四水合铑 KCl.MgCl2.6H2O不是配合物 不是配合物
3,组成 ,
(1)配位体:是含有孤电子对的分子和离子 )配位体:

配位化合物知识总结

配位化合物知识总结

VS
磁性配合物在磁学、磁记录、信息存 储和分子基磁体等领域有广泛的应用 前景。
Part
04
配位化合物的应用
在化学反应中的作用
催化反应
配位化合物可以作为催化剂,通 过与反应物结合,改变反应途径,
降低反应活化能,从而加速化学 反应的进行。
分离和提纯
利用配位化合物的独特性质,如选 择性络合、稳定性差异等,可以实 现化学物质的分离和提纯。
配位化合物的稳定性取决于多个因素 ,包括中心离子的性质、配位体的类 型和数量、以及配位环境等。
稳定性规律
一般来说,中心离子的电荷数越高、 半径越小,配位化合物的稳定性越强 ;配位体的电子给予能力越强、数目 越多,稳定性也越高。
配位化合物的合成方法
有机合成
通过有机合成方法,可以制备出结构复杂、功能多样的配 位化合物。常见的合成方法包括重氮化反应、氧化还原反 应等。
配位化合物的分类
按中心原子分类
根据中心原子的种类,可以将配位化合物分为金属配位化合物和非金属配位化合物。金属配位化合物是指中心原 子为金属元素的配位化合物,如铜、钴、铁等;非金属配位化合物是指中心原子为非金属元素的配位化合物,如 硫、氮、磷等。
按配位数分类
根据配位数的大小,可以将配位化合物分为低配位数(2-4)和高配位数(≥6)的配位化合物。低配位数配位化 合物是指中心原子周围参与配位的配位体数目较少的配位化合物;高配位数配位化合物是指中心原子周围参与配 位的配位体数目较多的配位化合物。
02
动态配位化合物
03
超分子配位化合物
具有可逆的结构变化和反应性, 可用于传感器、分子机器等领域。
由多个分子或离子通过非共价相 互作用形成的复杂结构,具有独 特的物理和化学性质。
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配位化合物知识点一:基本概念一、定义和组成 1.配位键由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。

2.配位键的表示方法如:A →B :A 表示提供孤电子对的原子,B 表示接受共用电子对的原子。

3.配位化合物(1)定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。

(2)组成如[Cu(NH 3)4]SO 4(3)形成条件⎩⎨⎧配位体有孤电子对⎩⎪⎨⎪⎧中性分子:如H 2O 、NH 3和CO 等。

离子:如F -、Cl -、CN -等。

中心原子有空轨道:如Fe 3+、Cu 2+、Zn 2+、Ag+等。

【练习1】下列分子或离子中都存在着配位键的是( ) A .NH 3、H 2O B .NH +4、H 3O +C .N 2、HClOD .[Cu(NH 3)4]2+、PCl 3 【练习2】既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( )A .NH 4NO 3B .NaOHC .H 2SO 4D .H 2O 【练习3】下列物质:①H 3O +②[B(OH)4]-③CH 3COO -④NH 3 ⑤CH 4中存在配位键的是( )A .①②B .①③C .④⑤D .②④ 【练习4】下列不属于配合物的是( )A .[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2OB .[Ag(NH 3)2]OHC .KAl(SO 4)2·12H 2OD .Na 3[AlF 6]【练习5】下列化合物中哪些是配合物( )①CuSO 4·5H 2O ②K 2PtCl 6 ③KCl ·CuCl 2 ④Cu(NH 2CH 2COO)2 ⑤KCl ·MgCl 2·6H 2O ⑥Cu(CH 3COO)2A .①③④⑥B .②③⑤C .①②D .①③⑤ 二、配合物的分类和命名 1、 分类:⑴简单配合物:由形成体和单齿配体直接配位形成的配合物称简单配合物(也称单核配合物)。

如()[]443SO NH Cu 、()[]O H SO O H Cu 2442⋅等。

其特点是:① 在中心离子周围按一定空间构型整齐地排列着一定数目的配体。

② 在水溶液中往往逐级离解,形成一系列中间配离子,并存在着一定的平衡关系。

③ 大量的水合物,是以H 2O 为配体的简单配合物。

⑵螯合物:由中心离子和多齿配体结合而成的配合物称为螯合物,俗称内络盐。

此类配体也称螯合剂,它与中心离子结合时犹如螃蟹的双螯钳住中心离子似的。

其特点如下:① 螯合物中有环状结构。

② 若中心离子相同,且配位原子也相同时,螯合物一般比简单配合物稳定。

③ 在水溶液中很少发生逐级离解现象。

④ 一般具有特征颜色。

⑤ 往往不溶于水,但却溶于有机溶剂中。

在分析化学上,螯合剂被广泛地用作滴定剂、显色剂、沉淀剂、掩蔽剂和萃取剂等进行分离和分析测定。

⑶特殊配合物:除简单配合物和螯合物外,还有许多其它类型的配合物。

如:多核配合物、多酸配合物、羰基配合物、夹心配合物等。

2、 配合物的化学式 3、 配合物的命名:配体数→配体名称→合→中心原子(氧化数) 如:[Co(NH 3)6]3+六氨合钴(Ⅲ)离子无机离子→无机分子→有机物→合→中心原子(氧化数) 如:[PtCl 2(NH 3)2] 二氯˙二氨合铂(Ⅱ )[CoCl (NH 3)3en]2+ 一氯˙三氨˙乙二氨合钴(Ⅱ)离子三、配合物的几何构型由于中心原子的杂化轨道具有一定的方向性,所以配合物具有一定的几何构型。

中心原子的轨道为何要杂化呢?1、键合异构2、几何异构知识点二:配合物的化学键理论一、 价键理论要点1、 配体必须具有未成键的孤对电子,而中心原子必须要有空轨道以容纳配体的孤电子对。

中心原子与配体之间以配位键结合。

2、 中心原子所提供的空轨道必须首先进行杂化,形成数目相等、能量相同的具有一定方向性的新的杂化轨道。

3、 杂化轨道的类型不同,其配离子的空间构型也不同。

根据中心原子提供的杂化轨道中d 轨道能量的不同,如(n -1)d 或nd ,可分为内轨型配合物和外轨型配合物,一般前者较为稳定。

知识点三:配位平衡一、离子在溶液中的离子平衡(指简单配合物的)配合物的外界在水溶液中可完全解离,而其内界离子很稳定,但也存在逐级解离现象。

1、稳定常数和不稳定常数配离子在溶液中难以完全解离成中心原子和配体,它具有一定的稳定性,存在着一个解离平衡。

如:()223344Cu NH Cu NH ++⎡⎤+⎣⎦ƒ,此解离平衡的平衡常数即为()[]+243NH Cu 的不稳定常数,用θd K 表示。

显然,θd K 越大表示该配合物越不稳定。

θd K 的倒数称为配合物的稳定常数,用θf K 表示。

θθdf K K 1=,它也是配离子生成反应达到平衡时的平衡常数。

如:()()323733222, 1.610Ag NH f NH Ag C Ag NHAg NH K C C θ+++⎡⎤+==⨯⎣⎦⨯ƒ稳定常数的大小直接反映了配离子稳定性的大小。

如:()[]()[]217f 223101.0106.1A ⨯⨯-+和分别为的和θK CN g NH Ag显然,后者比前者稳定得多。

+KI 可因生成AgI 沉淀而破坏()[]+23NH Ag ,而同样条件下,却不能破坏()[]-2CN Ag 。

2、逐级稳定常数配离子的生成是分步进行的,相应地在溶液中有一系列的配合平衡及相应的逐级稳定常数θθθθn K K K K ⋅⋅⋅⋅⋅,,,321和累积稳定常数θθθθf f f f K K K K ⋅⋅⋅⋅⋅321,,。

逐级稳定常数的乘积,就是该配离子的总(累积)稳定常数θf K 。

配离子的逐级稳定常数通常是比较均匀地逐级减小,∵后面的配体要受到前面已配合的配体的排斥,特别是当配体带电荷时,斥力更大,逐级稳定常数的差别也较大。

【练习1】1 包含配离子的配合物都易溶于水,例如K 3[Fe(CN)6]和[Co(NH 3)6]Cl 3就是这样。

这是它们与一般离子化合物的显著区别. ………………………………………()2 配位原子与中心原子之间的化学键也有可能是多重键. ……………………( )3. 价键理论认为, 只有中心原子空的价轨道与具有孤对电子的配位原子原子轨道重叠时才能形成配位键. ………………………………………………………( )4.在Pt(NH 3)4Cl 4中,铂为+4价,配位数为6. ……………………………………( )【练习2】[Cr(Py)2(H 2O)Cl 3]中Py 代表吡啶,这个化合物的名称是……………………() A 三氯化一水二吡啶合铬(Ⅲ) B 一水合三氯化二吡啶合铬(Ⅲ) C 三氯一水二吡啶合铬(Ⅲ) D 二吡啶一水三氯化铬(Ⅲ)【练习3】下列酸根都可以作为配体生成配合物,但最难配到形成体上的酸根是……() A ClO 4- B SO 42- C NO 3- D CO 32-【练习4】 [Cu(NH 3)4]2+ 比 [Cu(H 2O)4]2+ 稳定,这意味着[Cu(NH 3)4]2+ 的……………() A 酸性较强 B 配体场较强 C 离解常数较小 D 三者都对【练习5】下列各组配合物中,中心离子氧化数相同的是………………………………() A K[Al(OH)4] K 2[Co(NCS)4] B [Ni(CO)4] [Mn 2(CO)10] C H 2[PtCl 6] [Pt(NH 3)2Cl 2] D K 2[Zn(OH)4] K 3[Co(C 2O 4)3]【练习6】 下列配合物(离子)具有3种几何异构体的是…………………………………() A [Cr(H 2O)3Cl B [Zn(en)Cl 2] C [Fe(H 2O)4(OH)2] D [Co(NH 3)2(en)Cl 2] 【练习7】 加入以下哪种试剂可使AgBr 以配离子形式进入溶液中…………………() A HCl B Na 2S 2O 3 C NaOH D NH 3·H 2O【练习8】.[Ni(en)3]2+离子中镍的价态和配位数是A.+2,3 B.+3,6 C.+2,6 D.+3,3【练习9】Fe(Ⅲ)形成的配位数为6 的外轨配合物中,Fe3+离子接受孤对电子的空轨道是( )A.d2sp3B.sp3d2 C.p3d3D.sd5【练习10】在配合物[Co(NH3)3H2OCl2]中,中心离子是,配位体是,配位数是,中心离子的氧化数是,配离子的电荷数是,内界,外界.【练习11】在[Pt(NH3)5Cl]Cl3中,化学键型有种,它们分别是【练习12】写出下列配合物或配离子的名称[Pt(NH3)4][PtCl4]【练习13】写出下列物质的化学式:三氯化二水四氨合钴(Ⅲ)【答案】1错2-4对C A C BD B D C【练习10】Co2+ 、NH3,H2O,Cl-、6 、+2 、0 、[Co(NH3)3H2OCl2] 、无【练习11】3、共价键,配位键,离子键.12、四氯合铂(Ⅱ)酸四氨合铂(Ⅱ)13、[Co(H2O)2(NH3)4]Cl3。

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