[化学课件]无机化学第十一章
无机化学 第十一章配合物结构
配合物是具有空的价层轨道的原子或离子(统称中 心原子)和一组能够给予孤对电子或π电子的分子或离 子(统称配体)以配位键结合而形成的具有一定稳定性和 空间结构的化合物。 配合物不一定是离子，也可以是中性分子。 配体中只有一个配位原子叫单齿配体，有多个配 位原子的叫多齿配体(又分双齿、三齿、四齿等等)。由 多齿配体形成的配合物又被形象地叫做螯合物。
顺反异构：平面四边形和八面体的配合物中配位体不
止一种时，相同配体处于对位（180°）则为“反式”， 相同配体处于邻位（90°）则为“顺式”。（p339） 组成为[MX2Y2]、[MX2YZ]的平面四边形和组成为 [MX4Y2]、[MX4YZ]、[M(XX)2YZ]、[M(XX)2Y2]、 [MABCDX2] 的八面体配合物有顺反异构体。
配合物的异构现象
11.2.1 构造异构
构造异构(structural isomerism)是由原子间连 接方式不同引起的异构现象。
1）溶剂异构 溶剂分子在配合物内外界分布不同而引起的异构现 象叫溶剂异构。溶剂为水，则叫水合异构。 例如: [Cr(H2O)6]Cl3、 [Cr(H2O)5Cl]Cl2· 2O 和 H [Cr(H2O)4 Cl2]Cl· 2O 2H
..
N
.. ..
N N
..
2
NOH
+ Ni2+
NOH ..
H3C 镍试剂 （双齿配体） 氮是配位原子（电子对给予体）
镍离子与镍试剂形成的配合物
Ni(CN)42-、CuCl42-也是平面四边形的配离子。
镍和铜也形成四面体形的配合物，例如它们的
四氨合物、NiCl42-这时配原子的电子对进入中心原
子的一个s轨道和3个p轨道，形成sp3杂化轨道。锌的
无机化学第11章 电化学基础
正极：Cu2+ + 2e- → Cu
二、半电池/原电池符号、电极的分类
• 原则上，任何氧化还原半反应都可以设计成半 电池。 • 两个半电池连通，都可以形成原电池。 • 原电池符号： 习惯上把负极写在左边，正极写在右边，其中 “︱”表示两相界面，“‖”表示盐桥，c表示 溶液的浓度。
(-) Zn ︱ ZnSO4(c1) ‖ CuSO4(c2) ︱Cu (+)
五、能斯特方程
∵△rGm= -nFE ； △rGm= -nFE 非标准态下： △rGm= △rGm+RTlnJ ∴-nFE= -nFE +RTlnJ 对氧化还原反应:
RT EE ln J nF
能斯特方程
对电极反应:
RT [还原型] RT [氧化型] ln 或 ln nF [氧化型] nF [还原型]
活泼金属或浓度小
金属溶解的趋势小于 离子沉积的趋势，达 平衡时金属表面带正 电荷，靠近金属附近 溶液带负电荷。 Cu2++2eCu(s)
在原电池中做正极
不活泼金属 或浓度大
金属的平衡电极电势
• 产生在金属与其盐溶液之间的电势差称为 该金属的平衡电极电势（） • 电势差不仅取决于金属本性，而且与盐溶 液浓度、温度等因素有关 • 原电池，两极之间的电势差称为电动势（E） • 电动势 E = 正 - 负
例: 将下列氧化还原反应设计成原电池, 并写出它 的原电池符号。
2Fe2+(1.0mol/L)+Cl2(101325Pa) →2Fe3+(0.10mol/L)+2Cl-(2.0mol/L)
负极: Fe2+-e-=Fe3+
正极: Cl2+2e- =2Cl原电池符号:
无机化学幻灯PPT课件
4 2
• 2Mg + Si = Mg2Si 单一的酸不能与 Si 反应，钝化，Si 可溶于 HF－HNO3 混酸中
3 Si + 18 HF + 4 HNO3 ——— 3 H2SiF6 + 4 NO↑+ 8 H2O Si 和强碱的作用类似于砷，比砷更容易些
Si + 2 NaOH + H2O ——— Na2SiO3 + 2 H2↑
2021/6/30
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• (1) SiCl4 + 2Zn = Si + 2ZnCl2 • (2) SiO2和C混合，在电炉中加热:
SiO2 + 2C = Si + 2CO↑ • (3) SiO2 + CaC2 = Si + Ca + 2CO • (4) 硅烷的分解: SiH4 = Si + 2H2
the main component in silicon nitride ceramics, which have relatively good
shock resistance compared to other ceramics.
Rollers made of silicon nitride ceramic are sometimes used in high-end skateboard bearings, due to the material's shock and heat-resistant characteristics. It is also used as an ignition source for domestic gas appliances, hot surface ignition.
宋天佑版无机化学 第11章配位化学基础
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F
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3.内轨型与外轨型配合物
内轨型配合物
中心离子或原子以部分次外层轨道(n-1)d 参与组成杂化轨道，接受配体的孤电子对形成 内轨型配合物。如： d2sp3、dsp2、dsp3等。 特点：由于配体影响，形成体的电子重新 分布，未成对电子数减少。
成对能P：在形成内轨型配合物时，要违反 洪特规则，使原来的成单电子强行在同一d轨道 中配对，在同一轨道中电子配对时所需要的能 量叫做成对能（用P表示）。
11.1.3 配合物的命名
基本遵循一般无机化合物的命名原 则 1.整体命名：先阴离子，后阳离子 配离子为阳离子 外界是简单阴离子（OH-、Cl-）， “某化某” [Ag(NH3)2]OH [Pt(NH3)6]Cl4 外界是复杂阴离子，“某酸某”
配离子为阴离子 外界为氢离子 “某酸” H2[PtCl6]
F HCI Br I
配体类型 单齿配体：一个配体中只含一个配位原子 NH3、OH-、X-、CN-、CO、SCN-等 多齿配体：一个配体中含2个或2个以上配位原子 草酸根（C2O42-） -OOC-COO- 双齿 乙二胺（en) NH2-CH2-CH2-NH2 双齿 乙二胺四乙酸根（EDTA或Y） 六齿 P862-863 部分配体名称： 硝基：NO2；亚硝酸根：ONO-；硫氰酸根：SCN-；异 硫氰酸根：NCS-；羰基：CO；羟基：-OH
MA2B2C2—正八面体的异构体。
平面偏振光
当平面偏振光通过某种介质时，有的介质对偏 振光没有作用，即透过介质的偏振光的偏振面 保持不变。而有的介质却能使偏振光的偏振面 发生旋转。这种能旋转偏振光的偏振面的性质 叫做旋光性。具有旋光性的物质叫做旋光性物 质或光活性物质。
无机化学课件第十一章
3. 存在、分离、性质
氟广泛存在于自然界 萤石（CaF2） 冰晶石（Na3AlF6） 氟磷灰石（Ca3(PO4)2CaCFCl)2
氯: 主要以海水和内地盐湖中的NaCl形式存在
溴，碘：以Na，K，Mg的无机盐形 式存在于海水中
分离：从卤化物中分离卤素单质
2 P(s) + 3 Br2(g) 2 P(s) + 5 I2(g)
2 PBr3(l) 2 PCl3(s)
(无色发烟) (红色)
与 H2 的反应 在低温下，暗处，F2 可与 H2 发生剧烈反应，放出大
量热，导致爆炸。
F2(g) + H2(g)
2 HF(g)
Cl2 在常温下与H2 缓慢反应， 但在紫外光照射下，可
1.强氧化性 F ,Cl ,Br ,I 能力依次减弱
2
2 22
2.与单质作用
F2 在任何温度下都可与金属直接化合，生成高价氟 化物。F2 与 Cu、Ni、Mg 作用时由于金属表面生成一层 致密氟化物保护膜而中止反应。所以 F2 可储存在 Cu、 Ni、Mg 或合金制成的容器中。
Cl2 可与各种金属作用，但干燥的 Cl2 不与 Fe 反应， 因此，Cl2 可储存在铁罐中。
烈。
2 S(s) + Cl2(g)
S2Cl2(l)
(红黄色液体)
S(s) + Cl2(g)(过量)
SCl2(l) (深红色发烟液体)
2 P(s) + 3 Cl2(g)
2 PCl3(l) (无色发烟液体)
2 P(s) + 5 Cl2(g)(过量)
2 PCl5(s) (淡黄色固体)
《无机化学》课件
酸碱反应与沉淀反应
总结词
酸碱反应和沉淀反应是无机化学中常见的反应类型，需要掌握其 基本原理和规律。
酸碱反应
理解酸碱质子理论，掌握酸碱反应的规律和特点，如强酸制备弱酸 、水解反应等。
沉淀反应
研究沉淀的形成和溶解，了解沉淀的生成、转化和溶解等基本规律 。
氧化还原反应与配位反应
总结词
01
氧化还原反应和配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反应是无机化学中的重要反应类型，需要
酸碱反应与离子平衡
酸碱反应
酸和碱之间的中和反应，生成盐和水 。
酸碱指示剂
离子平衡
溶液中离子间的相互作用和平衡状态 ，如水的电离平衡、沉淀溶解平衡等 。
用于指示溶液酸碱度的指示剂，如酚 酞、甲基橙等。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应
电子转移的反应，包括氧化和还 原两个过程。
原电池
将化学能转化为电能的装置，由 正负极和电解质溶液组成。
存储材料，为新能源技术的发展提供重要的支撑。
无机化学在环保领域的应用
总结词
无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。
详细描述
随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严重。无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土 壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。通过研究无机物质的性质和反应机制，可以开发出高 效、低成本的污染物处理技术和资源化利用方案，为环境保护事业的发展做出重要贡献。
无机化学在生物医学领域的应用
总结词
无机化学在生物医学领域的应用主要涉及药物设计与 合成、生物成像技术和生物医用材料等方面。
详细描述
生物医学领域的发展对于人类的健康和生活质量的提高 具有重要意义。无机化学在生物医学领域的应用主要涉 及药物设计与合成、生物成像技术和生物医用材料等方 面。通过研究无机化合物的生物活性和反应机制，可以 开发出高效、低毒的药物和生物医用材料，为疾病诊断 和治疗提供新的手段和途径。同时，无机化学在生物成 像技术方面也具有广泛的应用前景，如荧光探针、磁共 振成像等，为生物医学研究提供重要的技术支持。
厦门大学无机化学第11章配位化合物
第十一章配位化合物11.1 基本概念 (1)11.2 化学键理论 (6)11.3 晶体场理论 (11)11.4 螯合物 (18)11.5 配位平衡 (19)11.1 基本概念11.1.1 配位化合物的基本概念前言配位化合物是一类由中心金属原子（离子）和配位体组成的化合物。
第一个配合物是1704年普鲁士人在染料作坊中为寻找蓝色染料，而将兽皮、兽血同碳酸钠在铁锅中强烈煮沸而得到的，即KFe[Fe(CN)6]。
配合物的形成对元素和配位体都产生很大的影响，以及配合物的独特性质，使人们对配位化学的研究更深入、广泛，它不仅是现代无机化学学科的中心课题，而且对分析化学、生物化学、催化动力学、电化学、量子化学等方面的研究都有重要的意义。
1.配位化合物的定义配合物是由中心原子(或离子)和配位体(阴离子或分子)以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子，通常称这种复杂离子或分子为配位单元。
凡是含有配位单元的化合物都称配合物。
如：[Co(NH3)6]3+、[HgI4]2-、Ni(CO)4等复杂离子或分子，其中都含配位键，所以它们都是配位单元。
由它们组成的相应化合物则为配合物。
如：[Co(NH3)6]Cl3、k2[HgI4]、Ni(CO)411.1.2 组成2.配位化合物的组成图11-01表11-01 常见的配体表11.1.3 命名3.配位化合物的命名对于整个配合物的命名，与一般无机化合物的命名原则相同，如配合物外界酸根为简单离子，命名为某化某；如配合物外界酸根为复杂阴离子，命名为某酸某；如配合物外界为OH-，则命名为氢氧化某。
但配合物因为存在较为复杂的内界，其命名要比一般无机化合物复杂。
内界的命名顺序为：例如：11.1.4 配合物的类型4.配位化合物的类型(1).简单配位化合物简单配位化合物是指由单基配位体与中心离子配位而成的配合物。
这类配合物通常配位体较多，在溶液中逐级离解成一系列配位数不同的配离子。
例如：这种现象叫逐级离解现象。
第十一章 氧化还原反应
第十一章 氧化还原反应1. 用离子电子法配平下列反应式：（1）PbO 2 + Cl - → Pb 2+ + Cl 2 （酸性介质） （2）Br 2 → BrO 3- + Br - （酸性介质） （3）HgS + NO 3- + Cl - → HgCl 42- + NO 2 + S （酸性介质） （4）CrO 42- + HSnO 2- → HSnO 3- + CrO 2- （碱性介质） （5）CuS + CN - + OH - → Cu(CN)43- + NCO- + S （碱性介质） 解：用离子电子法配平：（1）PbO 2 + Cl - → Pb 2+ + Cl 2 （酸性介质）PbO 2 + 4H + + 2e - = Pb 2+ + 2H 2O （还原） +）2Cl - = Cl 2 + 2e - （氧化）PbO 2 + 2Cl + 4H = Pb + Cl 2 +2H 2O （2）Br 2 → BrO 3- + Br - （酸性介质）×5）21Br 2 + e - = Br - （还原）+）×1）2Br 2 + 3 H 2O = BrO 3- + 5Br - + 6H + （氧化）3Br 2 + 3H 2O = BrO 3- + 5Br - + 6H +（3）HgS + NO 3- + Cl - → HgCl 42- + NO 2↑+ S （酸性介质） ×2）NO 3- + 2H + + e - = NO 2 + H 2O （还原） +） HgS + 4Cl - = HgCl 42- + S + 2e - （氧化）HgS + 2NO 3 + 4Cl + 4H = HgCl 4 + 2NO 2↑+ S +2H 2O（4）CrO 42- + HSnO 2- → HSnO 3- + CrO 2- （碱性介质） ×2）CrO 42- + 2H 2O + 3e - = CrO 2- + 4OH - （还原） +）×3）HSnO 2- + 2OH - = HSnO 3- + H 2O + 2e - （氧化）2CrO 4 + 3HSnO 2 + 4H 2O + 6OH = 3HSnO 3- + 2CrO 2- + 8OH - + 3H 2O 整理：2CrO 42- + 3HSnO 2- + H 2O = 3HSnO 3- + 2CrO 2- + 2OH -（5）CuS + CN - + OH - → Cu(CN)43- + NCO - + S （碱性介质） ×2）CuS + 4CN - + e - = Cu(CN)43- + S 2- （氧化） +） CN - + 2OH - = NCO - + H 2O + 2e - （还原）2CuS + 9CN - + 2OH - = 2Cu(CN)43- + NCO - + H 2O +2S 2-2. 用离子电子法配平下列电极反应： （1）MnO 4- → MnO 2 （碱性介质） （2）CrO 42- →Cr(OH)3 （碱性介质） （3）H 2O 2 → H 2O （碱性介质） （4）H 3AsO 4 → H 3AsO 3 （酸性介质） （5）O 2 → H 2O 2(aq) （酸性介质） 答：配平过程略。
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二、配位化合物的组成
（一）内界和外界
配位个体是配合物的特征部分，也称配合物 的内界。配合物中除了内界以外的其他离子称为 配合物的外界。
配合物的内界与外界之间以离子键结合，在 水溶液中主要以配位个体和外界离子存在。
（3）静电作用：中心原子的电荷数越多，对配
体的吸引力越强，配位数就越大；配体所带负电荷
越多，配体之间的排斥越大，则配位数变小。
（五）配位个体的电荷数
配位个体的电荷数，等于中心原子和配体的 电荷数的代数和。
由于配合物是电中性的，可根据外界离子的 电荷数来确定配位个体的电荷数。
三、配位化合物的命名
配合物的命名，关键在于配位个体的命名。 对配位个体命名时，配体名称写在中心原子名 称之前，二者之间用“合”字联系。配体的数目用 倍数词头二、三、四……表示，并写在配体名称之前； 中心原子的氧化值用带括号的罗马数字表示，写在 中心原子名称后面。配位个体的命名顺序为： 倍数词头→配体名称→合→中心原子名称→(氧化值) 对于较复杂的配体，倍数词头所标配体名称应写 在括号内，读时在数词后加“个”字。 如果配体不止一种，则不同配体名称之间用符号 “ ·” 分开，配体名称列出顺序为：
（3）配位数为 4：配位数为 4 的配位个体的空 间构型为平面正方形或四面体。
（4）配位数为 5：配位数为 5 的配位个体的空 间构型为三角双锥形或四方锥形。
（5）配位数为 6：配位数为 6 的配位个体的空 间构型为八面体。
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
（f）
（g）
图 11-1 不同配位数的配位个体的空间构型示意图
配位化合物是由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按一定 的组成和空间构型所形成的化合物。
通常把一定数目配体与中心原子所形成的复 杂分子或离子称为配位个体，含有配位个体的化 合物称为配合物。
配位个体可以是中性分子，也可以是带电荷的 离子。不带电荷的配位个体也称配位分子。带电荷 的配位个体称为配离子，其中带正电荷的配离子称 为配阳离子，带负电荷的配离子称为配阴离子。
第十一章 配位化合物
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
配位化合物的基本概念 配位化合物的空间结构和异构现象 配位化合物的化学键理论 螯合物 配位化合物的稳定性
第一节 配位化合物的基本概念
一、配位化合物的定义 二、配位化合物的组成 三、配位化合物的命名 四、配位化合物的分类
一Байду номын сангаас配位化合物的定义
二、配位化合物的异构现象
（一）结构异构
1．解离异构 组成相同的配合物，在水溶液中解离得到不同 配位个体和外界离子的现象称为解离异构。 2．键合异构 键合异构是由于两可配体以不同配位原子与中 心原子配位所产生的异构现象。
（二）立体异构
配合物的立体异构是指组成相同的配合物的不 同配体在空间排列不同而产生的异构现象。
根”表示
ONO－
，为
O
配位；“硝基”N O
表 示 2
，
为 N 配位。
四、配位化合物的分类
配合物通常可分为简单配合物、螫合物和多核 配合物三种类型。
（1）简单配合物: 在简单配合物的分子或离子 中只有一个中心原子，每个配体中只有一个配位原 子与中心原子结合。
（2）螯合物: 螫合物的分子或离子中，配体为 多齿配体，中心原子与多齿配体形成环状结构。
1. 几何异构 几何异构体主要存在于配位数为 4 的平面正方 形配合物和配位数为 6 的八面体配合物中。 在配合物的几何异构体中，当同种配体处于相 邻位置时称为顺式异构体，处于对角线位置时称为 反式异构体。
（二）中心原子
中心原子位于配位个体的中心位置，是配位 个体的核心部分。中心原子一般是金属离子，特 别是副族元素的离子；某些副族元素的原子和高 氧化值的非金属元素的原子也可以作中心原子。
（三）配体和配位原子
在配位个体中，与中心原子结合的阴离子或 分子称为配体。配体中直接与中心原子相结合的 原子称为配位原子。
（3）多核配合物: 多核配合物的分子或离子中 含有两个或两个以上的中心原子，一个配位原子同 时与两个中心原子结合。
第二节 配位化台物的空间结构和 异构现象
一、配位化合物的空间结构
二、配位化合物的异构现象
一、配位化合物的空间结构
（1）配位数为 2：配位数为 2 的配位个体的空 间构型为直线形。
（2）配位数为 3：配位数为 3 的配位个体的空 间构型为平面三角形。
（1）无机配体在前，有机配体在后。 （2）在无机配体或有机配体中，先列出阴离子， 后列出中性分子。 （3）在同类配体中，按配位原子的元素符号的英 文字母顺序排列。 （4）在同类配体中，若配位原子相同，则将含较 少原子数的配体排在前面，较多原子数的配体列后。 （5）在同类配体中，若配位原子相同，配体中含 原子的数目也相同，则按结构式中与配位原子相连的 原子的元素符号的英文字母顺序排列。
含配阳离子的配合物命名时,阴离子名称在前,
阳离子名称在后，与无机盐的命名相同。
含配阴离子的配合物命名时，配位个体按酸根
处理，配位个体名称在前，阳离子名称在后，二者
之间用“酸”字联系。
两可配体的不同配位原子也可以用不同的名称
来表示，如 “硫氰酸根” 表示 SCN－，为 S 配位，
“异硫氰酸根”表示 NCS－，为 N 配位；“亚硝酸
只含有一个配位原子的配体称为单齿配体。 含有两个或两个以上配位原子的配体称为多齿配 体。
有些配体虽然也含两个或两个以上可以配位 的原子，但通常只有一个原子与中心原子配位， 这类配体称为两可配体。
（四）配位数
配位个体中直接与中心原子结合的配位原子的 数目称为中心原子的配位数。
影响中心原子配位数的主要因素有： （1）中心原子的价层电子组态：第二周期元素 的价层最多容纳 4 对电子，其配位数最大为 4 ；第 三周期及以后周期的元素，其配位数常为 4 和 6。 （2）空间效应：中心原子的体积越大，配体的 体积越小时，中心原子结合的配体越多，配位数也 越大。