第三章配位化学基础资料

合集下载

配位化学第三章

配位化学第三章

实例:
[Ti(H2O)6]3+ K3[Mn(CN)6] K3[Fe(CN)6]
Ti3+: 3d1 Mn3+: 3d4 Fe3+: 3d5
µ=1.73 n =1 µ=3.18 n =2 µ=2.40 n =1
配位化学第三章
配合物的空间构型与中心离子的 杂化类型、配位数的关系
配位数 2
4
6
杂化
类型 sp
CN-的成键π2pz 轨道肩并肩重叠形成离域π键。
CN
NC
CN
Ni2+
配位化学第三章
NC
3.1.2 价键理论的应用
(1)解释了配合物的空间构型 (2)说明配合物的磁性 (3)比较同类配合物的稳定性
配位化学第三章
举例说明:
1. 已知[Ag(NH3)2]+的μm=0,用VB法说明其空
间结构。
4d
5s
5p
Ag+ [Kr]
4d
5p
[Ag(NH3)2]+
NH3 NH3 sp杂化 所以[Ag(NH3)2]+的空间构型为直线型。
配位化学第三章
2. [BeX4]2-的空间构型为四面体。为什么?
Be2+
1s
2s
2p
[BeX4]2-
1s
X- X- X- X-
sp3杂化
在[BeX4]2- 中,由于Be2+采取sp3杂化,所以 [BeX4]2-的 空间构型是正四面体。
dsp2
sp3 sp3d2或d2sp3
型空 间 构
直线形 平面正方形
四面体
八面体
举例:Ag(NH3)2 Ni(C)N24 NiCl24

配位化学 第3章 配合物性质与表征

配位化学 第3章 配合物性质与表征

3

配合物的性质与表征
The properties and spectroscopic characterization of coordination compounds
本章教学内容
配合物的性质
配合物的光谱表征
3.1
3.2
3.1 配合物的性质
在溶液中形成配合物时,常常出现颜色、溶解度、电 极电势以及pH 值的改变等现象。根据这些性质的变化,可 以帮助确定是否有配合物生成。 溶解度 一些难溶于水的金属氯化物,溴化物,碘化物,氰化物 可以依次溶解于过量的C1-,Br-,I-,CN-和氨中,形成可溶 性的配合物,如难溶的AgCl 可溶于过量的浓盐酸及氨水中。 金和铂之所以能溶于王水中,也是与生成配离子的反应有关。 Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4]+ NO + 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O
酸碱性 一些较弱的酸如 HF 、 HCN 等在形成配合酸后,酸性往 往增强。 如: HF 与 BF3 作用生成配合酸 H[BF 4 ] ,而四氟硼酸的碱金 属盐溶液在水中呈中性,这就说明H[BF4 ]应为强酸。又如 弱酸HCN与AgCN形成的配合酸H[Ag(CN)2]也是强酸。这种 现象是由于中心离子与弱酸的酸根离子形成较强的配键, 从而迫使 H + 移到配合物的外界,因而变得容易电离,所以 酸性增强。 同一金属离子氢氧化物的碱性因形成配离子而有变化, 如[Cu(NH3)4](OH)2的碱性就大于Cu(OH)2。原因是 [Cu(NH3)4]2+的半径大于Cu2+离子的半径和OH-离子的结合 能力较弱,OH-离子易于解离。

配位化学复习资料

配位化学复习资料
若两个相同配体与中心原子键角为180o, 则为trans
第二节 配合物的化学键理论
一、价键理论
二、晶体场理论
第二节 配合物价键理论
一、 价键理论
1.1 基本要点
配合物的中心离子与配位体之间的结合,一般是由配位原子提供孤对电子,由中心离子(或原子)提供空轨道,两者共享该电子对而形成配位键,因此形成的配位键从本质上说是共价性质的。
也可根据外界离子的电荷数来决定配离子的电荷数。
例:K3[Fe(CN)6]和K4[Fe(CN)6]
三、配合物的命名
配合物:[Cu(NH3)4] Cl2 氯化四氨合铜(II);
配合物:[Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜(II) ;
Na3AlF6六氟合铝酸钠(III , 一、什么是配位化合物
1. 配合物的形成
1.1 铜氨络离子的形成
向氯化铜溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液,首先得到蓝色Cu(OH)2沉淀。
继续向溶液中加入NH3·H2O溶液, Cu(OH)2沉淀则逐渐溶解,溶液变为深蓝色
向溶液中加入95%乙醇,则可以得到深蓝色沉淀,抽滤后,取少量沉淀,用水溶解,加入过量NaOH (10%)溶液,溶液无明显变化
CuSO4 + 2NH3·H2O ? Cu(OH)2? + 2NH4+
NH3·H2O——-——? [Cu(NH3)4]SO4(深蓝色) + 4H2O
[Cu(NH3)4]SO4 —— 配位化合物
[Cu(NH3)4]2+ —— 配离子
定义:具有孤对电子的离子或分子和具有空轨道的原子或离子组成的化合物。
二、配合物的组成
内界: 中心体(原子或离子)与配位体,以配位键成键

第3章 配位化学PPT课件

第3章 配位化学PPT课件

第一节 配位化学基础
1.2 配合物的组成及命名
(1) 配合物的命名规则
(c) 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) (d) 同类配体同一配位原子时,将含较少原子数的配体排 在前面。 [Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(Py)]Cl 氯化硝基·氨·羟氨·吡啶合铂(II)
3 第 章 配位化学
顺-[PtCl2(NH3)2]
目标&要求
掌握较复杂配合物的命名规则 掌握配合物的立体异构现象 掌握配合物化学键基本理论
(价键理论、晶体场理论、配体场理论、分子轨道理论)
了解新型配合物的类型及应用
一、配位化学基础 二、配位立体化学 三、配位化学理论 四、新型功能配合物及应用
第一节 配位化学基础
1.4 配合物的分类
按中心原子数目分类:
单核配合物和多核配合物
按配合物所含配体种类分类:
单一配体配合物和混合配体配合物
按配体的齿数分类:
简单配合物、螯合物、大环配合物等
按配合物价键特点分类:
经典配合物和非经典配合物
第二节 配位立体化学
2.1 配合物的几何构型 2.2 配合物的异构现象
CH2CH2NH2 NH
CH2CH2NH2
二乙三胺(dien)
第一节 配位化学基础
1.3 配体的基本类型及配位能力 四齿配体
二水杨醛缩乙二胺(Salen)
第一节 配位化学基础
1.3 配体的基本类型及配位能力 六齿配体
乙二胺四乙酸钠(EDTA)
第一节 配位化学基础
1.3 配体的基本类型及配位能力 冠醚 (大环醚)

配位化学基础

配位化学基础
C H2
H3N Cu H3N
NH3 NH3
2+ 2 SO4 H2N H 2C C H2
NH2 Cu O C O O C
CH2
O
1
[Co(NH3)6]Cl3 内界 外界 (配位个体) Co3+-中心原子 NH3 -(配位体)配体 N-配位原子 6-配位数 6-配体数目
K4[Fe(CN)6] 外界 内界
- -
的硼、 铝、 镓等化合形成很有用的还原剂, 如Li[AlH4]。 H 还可以同过渡元素形成[Co(CO)4H]、 [Fe(CO)4H2]等化合物。 在-配合物中,配位体中没有孤电子对,而是提供电子形成配键,同时金属离子(或 原子)也提供电子,由配位体的反键空*轨道容纳此类电子形成反馈键,如1825年发现的蔡 斯盐K[Pt(C2H4)Cl3]。
[Ni(CO)4] 内界
Fe2+-中心原子 CN -(配位体)配体 C-配位原子 6-配位数 6-配体数目

Ni0-中心原子 CO -(配位体)配体 C-配位原子 4-配位数 4-配体数目
[Cu(NH3)4]SO4 内界 外界
[Cu(en)2]SO4 内界 外界 en -配体 N-配位原子 4-配位数 2-配体数目
(en=NH2CH2CH2NH2)
NH3 -配体 N-配位原子 4-配位数 4-配体数目 中心原子: 配体:
配体数目≠配位数
配位原子:配体中给出孤对电子与中心直接形成配位键的原子。 配位数:配位单元中,中心周围与中心直接成键的配位原子的个数。 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。 负氢离子(H )和能提供健电子的有机分子或离子等也可作为配位体,H 可以同第III族

配位化学知识点总结

配位化学知识点总结

配位化学知识点总结一、配位化学的基本概念配位化学是研究金属离子(或原子)与配体之间形成的配位化合物的结构、性质和反应的化学分支。

首先,我们来了解一下什么是配体。

配体是能够提供孤对电子与中心金属离子(或原子)形成配位键的分子或离子。

常见的配体有水分子、氨分子、氯离子等。

而中心金属离子(或原子)则具有空的价电子轨道,可以接受配体提供的孤对电子。

配位键是一种特殊的共价键,由配体提供孤对电子进入中心金属离子(或原子)的空轨道而形成。

配位化合物则是由中心金属离子(或原子)与配体通过配位键结合形成的具有一定空间结构和化学性质的化合物。

二、配位化合物的组成配位化合物通常由内界和外界两部分组成。

内界是配位化合物的核心部分,由中心金属离子(或原子)与配体紧密结合而成。

例如,在Cu(NH₃)₄SO₄中,Cu(NH₃)₄²⁺就是内界。

外界则是与内界通过离子键结合的其他离子。

在上述例子中,SO₄²⁻就是外界。

中心金属离子(或原子)的化合价与配体的化合价之和等于配位化合物的总化合价。

配位数指的是直接与中心金属离子(或原子)结合的配体的数目。

常见的配位数有 2、4、6 等。

三、配位化合物的结构配位化合物具有特定的空间结构。

常见的配位几何构型有直线型、平面三角形、四面体、八面体等。

例如,配位数为 2 时,通常形成直线型结构;配位数为 4 时,可能是平面正方形或四面体结构;配位数为 6 时,多为八面体结构。

这些结构的形成取决于中心金属离子(或原子)的电子构型和配体的大小、形状等因素。

四、配位化合物的命名配位化合物的命名有一套严格的规则。

先命名外界离子,然后是内界。

内界的命名顺序为:配体名称在前,中心金属离子(或原子)名称在后。

配体的命名顺序遵循先无机配体,后有机配体;先阴离子配体,后中性分子配体。

对于同类配体,按配体中原子个数由少到多的顺序命名。

如果配体中含有多种原子,先列出阴离子配体,再列出中性分子配体。

3配位化学基础

3配位化学基础

§3-4 配位化合物的稳定性与 化学键理论
真正稳定的体系(热力学稳定):在一定条 件下体系的各种可能变化都不能自发进行, 体系处于平衡状态
表观稳定的体系(动力学稳定):至少有一 种可能变化会自发进行,但变化的速度很缓 慢以致不可测量
配合物的稳定性影响因素:
1. 中心离子的电荷、半径、电子构型 2. 配位体的种类和配位键的类型 3. 配位体的数目多少及其空间配臵 σ-配体: 配位体用配位原子的孤对电子与中心 离子形成σ键 π-配体:配位体用其π电子形成配位键 π-酸配体:既有σ键也有反馈π键的形成
配合物的化学键理论
价键理论(VBT)
晶体场理论和配位场理论(CFT, LFT)
分子轨道理论(MOT)
• 1931 年, Pauling建立和发展了配合物的价 键理论, Pauling 的轨道杂化概念,可以解 释大多情况下配合物的空间构型和磁性。但 对吸收光谱、配合物的稳定性和畸变等问题 解释不好 • 五十年代后,配合物的化学键理论由于引入 了1929 年物理学家 Bethe和van-Vleck 提出 的晶体场理论CFT得到了进一步发展。改进 的晶体场理论称为配位场理论LFT • 新近又发展了分子轨道理论MOT
反应在大约 70 oC温度下才能迅速进行,反应经过 一个中间体[Co(en)(NO2)4]-, 如果将溶剂全部除去, 得到的固体仍含有相当量的中间体,因为它是一个 惰性配离子
3. 非水溶剂中的合成
许多取代反应可以在有机溶剂中进行,常用的有 机溶剂有乙醇、丙酮、苯、乙腈、硝基甲烷等。 例如:制备[Fe(Bipy)3]Cl2配合物可在丙酮中或在 水-乙醇混合溶剂中进行 [Fe(H2O)6]2+ + 3bipy = [Fe(bipy)3]2++ 6H2O 若希望制备无水配合物,最好是直接采用无水盐

配位化学-中科院总结(1-3章)解答

配位化学-中科院总结(1-3章)解答
4配位----d0, d10, d7-----四面体 4配位----d8-----平面正方形
4. 4、6配位配合物的几何异构现象
4配位----四面体, 平面正方形(cis-, trans-)
6配位----八面体(cis-, trans-, fac-, mer-)
5. 化学结构异构现象
键合异构、电离异构、 配位异构、溶剂合异构、 聚合异构、配体异构、 构型异构
答: (1)和(2), (2)和(8),聚合异构 (1)和(8),配位异构
(3)和(5),键合异构 (5)和(7),电离异构 (4)和(6),溶剂合异构
3. 已知[M(AA)2X2]型配合物是旋光活性的。 根据这种事实,指出该配合物的结构特点。
4. 利用VSEPR模型判断IF3的分子构型。
5. 画出下列配合物的所有可能的异构体。
Pd2+的d电子组态为4d8,为第三过渡系元素, 分裂能大,其CFSE平面正方形》CFSE四面体,所以 [PdCl4]2-为平面正方形结构。
5. 用晶体场理论对配合物 [FeF6]3-和[Fe(CN)6]3-进行讨论。 (1) 中心离子d轨道上电子排布情况; (2) 比较磁性的大小; (3) 比较二者的稳定性。
5.晶体场中电子排布及晶体场稳定化能
四面体和八面体
6.晶体场理论的应用
(1) 解释配合物的颜色 (2) 比较配合物的稳定性、磁性 (3) 解释晶格能、水和焓、半径的变化规律 (4) 讨论六配位配合物结构畸变情况。
7.配体场理论是如何改进晶体场理论的?
8.MO理论对光谱化学序列的解释?
练习:
1. 用价键理论对配合物 [FeF6]3-和[Fe(CN)6]3-进行讨论。 (1) 图示中心离子d轨道上电子排布情况; (2) 计算说明磁性的大小; (3) 比较二者的稳定性。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

C.N. = 4 Ma2bc
平面正方形
[Pt(NH3)2Cl(NO2)]
几何异构体数目 2(顺、反)
MABCD
[Pt(NH2OH)(NH3)(Py)(NO2)]+ [CuFClBrI]2-
几何异构 体数目
3
C.N. = 4
平面正方形
M(AB)cd [M(gly)BrCl] AB:不对称双齿配体 gly:甘氨酸 H2NCH2COOH
旋光性判据: 一般方法,分子(或离子)没有 对称中心和对称面,则有旋光异构。
严格判据,分子中无 Sn轴 才有旋光性。
常见的旋光异构:
3. 配位异构 例1
配阴离子和配阳离子组成的盐中 配体在配阴离子和配阳离子之间的分配不同
例2
多核配合物中 金属离子上配体的分配不同
——配位位置异构
二、立体异构 1 几何异构(含顺反异构) 概念:组成相同的配合物由于不同配位体在空间 相对位置不同而产生的异构现象。
物理性质、化学性质均不同
C.N. 几何构型 几何异构体
立体异构:配合物的实验式和成键原子连接方 式都相同,但配体在空间排列方式不同而引起 的异构。
一. 结构异构
1. 键合异构 两可配体通过不同的配位原子与金属结合
例: [Co(NO2)(NH3)5]2+ 和 [Co(ONO)(NH3)5]
黄色
淡红色
2. 电离异构(离子异构)
例1:
[Co(NH3)5Br]SO4 (紫红色)[Co(NH3)5SO4]Br (红色)
中心离子Ag+的结构
4d
5s
5p
[Ag(NH3)2]+的结构
4d
sp杂化 5p
H3N NH3
NH3
Ag+
NH3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四配位的配合物 [Ni(NH3)4]2+ μ=2.83 BM
中心离子Ni2+的结构
3d
4s
4p
[Ni(NH3)4]2+的结构
3d
sp3杂化
NH3 NH3 NH3
NH3
杂化正类型四决面定体配离子的空间构型
杂化轨道数等于中心原子的配位数
[Ni(CN)4]2–的结构
μ=0 BM
3d
4s
4p
3d
dsp2杂化
CN CN CN CN
正方形
§3-2 配位化合物的异构现象
结构异构(构造异构)
异构现象
几何异构 立体异构
旋光异构(对映异构)
结构异构:配合物的实验式相同,但中心原子 与配体间原子连接的方式不同而引起的异构。
几何异构体数目 2
C.N. = 6
八面体
Ma4b2 [Co(NH3)4Cl2]+
几何异构体数目 2(顺、反)
若配合物中仅含单齿配体
+
①先确定相同配体的排布方式
② 后确定不同配体的排布方式。
cis-[CoCl2(NH3)4], 蓝紫色 trans-[CoCl2(NH3)4], 绿色
区分方法:IR、Raman光谱
四面体

4
平面正方形
?
6
八面体

C.N. = 4 Ma2b2
平面正方形 [Pt(NH3)2Cl2]
几何异构体数目 2(顺、反)
顺 — 二氯·二氨合铂(Ⅱ)
棕黄色,m > 0
S = 0.2523 g/100g H2O 具抗癌活性(干扰DNA复制)
反 — 二氯·二氨合铂(Ⅱ)
淡黄色,m = 0
S = 0.0366 g/100g H2O 不具抗癌活性
C.N. = 6
八面体
Ma3b3
[CoCl3(NH3)3] [Ru(OH2)3Cl3]
几何异构体数目 2(面、经)
fac-
mer-
面式
经式
C.N. = 6 Ma2b2c2
八面体
几何异构体数目
5 [Pt(NH3)2(H2O)2Cl2]
三反式
一反二顺式
三顺式
C.N. = 6
八面体
M(AB)3
[Cr(gly)3]
P.98 表3-1
配位数 2
3
4
5
6
7
8
空间构型 直线型 三角型 四面体 三角双锥 八面体 五角双锥 十二面体
平面正方形 四方锥 三棱柱 典型实例 Ag(CN)2- HgI3- ZnCl42- Fe(CO)5 PCl6Mo(CN)84-
ZrF73 -
SbF52-
二配位的配合物
[Ag(NH3)2]+
(4) [Ir(ONO)(NH3)5]Cl2
(配1)体顺-二氯 配·二位(三原苯子基磷)合铂命(II名)
(O2N)O三- 氯·氨合铂(OII)酸钾 亚硝酸根
(NS⑷3CO)N2二三- -氯氯化化亚五硝氨酸·NS一根水·五合氨钴合(I铱I硫I)(氰硝Ⅲ)酸基根
NCS -
N
异硫氰酸根
二、配位数与配合物的空间构型
中心 配位体 原子
中心离子:Co(Ⅲ) 配位原子:N Cl 配位数:6
配配位位原体子分:为配:内位单界体齿中配直体接外和提界多供齿孤配电位子体对的原子
配合物
CH2CH2
H2N NH2 氯化二氯·二(乙二胺)合钴(Ⅲ)
乙二胺(en)
课堂练习 命名下列配合物和配离子:
(1) cis - [PtCl2(Ph3P)2] (2) K[PtCl3NH3] (3) [Co(NH3)5H2O]Cl3
AB:不对称双齿配体
gly:甘氨酸 H2NCH2COOH
几何异构体数目 2(面、经)
2、旋光异构 概念:由于分子的特殊对称性形成的两种异 构体而引起的旋光性相反的现象。
两种旋光异构体互成镜像关系 物理性质、化学性质可能相同
使偏振光偏振平面旋转方向相反
区分方法:旋光仪 分离方法:利用它们和其它光活性物质的作用 加以分离
↓水中电离
↓水中电离
[Co(NH3)5 Br]2+
[Co(NH3)5SO4]+
化学式相同,配位阴离子不同, 电离得到不同的配离子
例2: CrCl3·6H2O [CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O ↓溶于水 [CrCl(H2O)5]Cl2 ·H2O ↓水 [Cr(H2O)6] Cl3
(绿色) (蓝绿) (紫)
第三章 配位化学基础
[基本要求] 1、复习配合物的基本概念; 2、学习配合物的异构现象,掌握异构体数目的 判别和结构式书写; 3、掌握配合物化学成键理论(晶体场理论和分子轨道 理论); 4、掌握晶体场理论在说明配合物性质上的应用;
5、了解配合物的反应动力学和反应机理。
§3-1 配位化合物的基本概念
一、配合物的定义
什么是配合物?
配合物是由一定数量的可以提供孤对电子 或π电子的离子或分子(统称配体)与接受孤对电 子或π电子的原子或离子(统称中心原子)以配位 键结合形成的化合物。
形成配合物的条件
中心原子 有空轨道
配体有孤 对电子
配位键的存在是配合物与其它物质最本质的区别
配合物的组成及命名
[Co(en)2Cl2]Cl
相关文档
最新文档