选修三_配位化合物

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③配位数:直接同中心原子(或离子)配位的原子(离 子或分子)总的数目。一般中心原子(或离子)的配位 数为2、4、6、8。在计算中心离子的配位数时,一般 是先在配离子中找出中心离子和配位体,接着找出配位 原子数目。如: [Co(NH3)4Cl2]Cl配位数是6。
CuSO4· 5H2O 是配合物
向硫酸铜水溶液中 加入氨水
课堂反馈
讨论在NH3· BF3中,何种元素的原子提供孤对 电子,何种元素的原子接受孤对电子?写出 NH3· BF3的结构式 NH3中N原子提供孤对电子 BF3中的B原子提供空轨道接受孤对电子 H F
H N B H F F
2. 配位化合物(配合物)
(1)概念:由提供孤对电子对的配体与接受孤对 电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。
为什么CuSO4 •5H2O晶体是
思考与交流1
蓝色而无水CuSO4是白色?
实验探究[2—1]
向盛有固体样品的试管中,分别加1/3试管水溶解固体,观察实验现象并填写下表
固体
溶液颜色
CuSO4
CuCl2•2H2O
CuBr2
NaCl
K2SO4
KBr
白色
绿色
深褐色 白色 白色 白色
天蓝色 天蓝色
天蓝色 无色 无色 无色
混盐:是指一种金属离子与多种酸根离子所构成的盐。 如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl],溶于水的部分,也几乎完全电离。
配合物盐:是在配合物的溶液或晶体中,十分明确地存在 着含有配位键的、能独立存在的复杂组成的离子:
[Cu(NH3)4]SO4· H2O → [Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O
盐的种类很多,有正盐、酸式盐、碱式盐、复盐、配 合物盐、混盐等等。其中的混盐是由一种金属阳离子 (包括NH4+)和两种酸根阴离子所组成的化合物。则 下列物质属于混盐的是 A KAl(SO4)2•12H2O B CaOCl2 C NaHSO4 D Mg 2(OH)2CO3
5.配合物的命名
内界命名顺序:自右向左
配位化合物
复习回顾
• 思考:
• • • • 1、固体物质的溶解过程是怎样的? 以氯化钠的溶解为例分析 2、如何理解物质溶解过程的热效应? 3、完成方程式并说明现象,硫酸铜晶体受 热分解 • 4、在溶液中哪些常见离子是有颜色的?
• 物质的溶解过程: • 一是固体物质在水分子的作用下电离 成离子的过程,该过程是吸收热量。 • 二是电离成的离子水合的过程,即形 成水合离子的过程,该过程是放出热 量。 • 物质溶解过程的热效应是由这两个过 程的吸收和放出热量的相对多少决定 的。
NH3
[H N
3
Cu NH3
NH3
]
2+
[Cu(NH3)4]2+离子
实验2-3
在盛有氯化铁溶液(或任何含 有的Fe3+溶液)的试管中滴加 硫氰化钾(KSCN)溶液
现象:生成血红色溶液
原因:生成[Fe(SCN)n]3-n (n=1~6) 作用:检验或鉴定Fe3+,用于电影特技和 魔术表演
现象:溶液变成血红色
[Zn(NH 配位体数(即配位体右下角的数字) ——配位体名 , 3)2]SO4内界名称为: 称 ——“合”字或“络”字 ——中心离子的名称— K3 [Fe(CN) ] 内界名称为 6 —中心离子的化合价。 , 二氨合锌离子 [Zn(NH3)4]Cl2 命名为 六氰合铁离子 , 二氯化四氨合锌(Ⅱ) K3[Fe(CN)6]命名为 六氰合铁(Ⅲ)酸钾 , 硫酸四氨合铜(Ⅱ) [Cu(NH3)4]SO4命名为 氢氧化二氨合银(Ⅰ) ,
A:[Co(NH3) 4Cl2] Cl
B:[Co(NH3) 3Cl3] C:[Co(NH3) 6] Cl3 D:[Co(NH3) 5Cl] Cl2
3、人体内血红蛋白是Fe2+卟林配合物, Fe2+与O2结合形成配合物,而CO与血红蛋白 中的Fe2+也能生成配合物,根据生活常识, 比较说明其配合物的稳定性。若发生CO使人 中毒事故,首先该如何处理?还有哪种氧化 物也可与血红蛋白中的Fe2+结合? 血红蛋白CO形成的配合物更稳定 发生CO中毒事故,应首先将病人移至通风处, 必要时送医院抢救。 NO中毒原理同CO
实验2-2


向硫酸铜水溶 液中加入氨水 继续加入氨水 加入乙醇
蓝色沉淀
深蓝色的透明溶液
深蓝色的晶体
产生现象的原因: Cu2++2NH3· H2O==Cu(OH)2↓+2NH4+ Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-
深蓝色的晶体: [Cu(NH3)4] SO4· H 2O
无色离子: Na+ Cl- K + SO42 – Br - K + 什么离子呈天蓝色:
[Cu(H2O)4]2+
思考与交流2
Cu2+与H2O是如何结合的呢?
[Cu(H2O)4]2+
平面正方形结构
四、配合物理论简介
1. 配位键 (1)概念:提供孤电子对的原子与接受孤电 子对的原子之间形成的共价键, (2)形成条件:一方提供孤对电子,一方 提供空轨道 注意: ①配位键是一种特殊的共价键,与共价键性质完全相同 ②配位键同样具有饱和性和方向性 ③H3O+、NH4+中含有配位键
Fe3+ + SCN硫氰酸根
[Fe(SCN)]2+
血红色

察:在上述血红色溶液中加入NaF溶液有 什么现象? [Fe(SCN)]2+ + 6F[FeF6]3- + SCN血红色 无色
补充实验
在盛有硝酸银溶液的试管中依次加入氯化钠溶液、氨 水、稀盐酸
现象:生成白色沉淀后又溶解再生成白色沉淀 原因:生成氯化银白色沉淀后再加 氨水 生 成 可溶性的[Ag(NH3)2]CI、H+结合(络 合)NH3的能力比Ag+结合NH3的能力强 AgNO3+NaCI=AgCI↓+NaNO3 AgCl+NH3•H2O=[Ag(NH3)2]Cl+H2O [Ag(NH3)2]Cl+HCl=AgCl↓+NH4Cl
9、已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构:各 NH3分子间距相等,Co3+位于正八面的中心。 若其中二个NH3分子被Cl-取代,所形成的 [Co(NH3)4Cl2]+的同分异构体的种数有 A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
10、若将NH3看成是一个整体,[Ag(NH3)2] +的构型为直线型,中心原子Ag+的杂化轨 道类型是 A.sp B.Sp2 C.sp3 D.dsp3
4、下列分子或离子中都存在着配位 键的是 ( B ) A.NH3、H2O
B.NH4 + 、H3O+ C.N2、HClO
D. [Cu(NH3) 4]2+ 、PCI3
5、下列各种说法中错误的是
D
A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有 孤对电子。
B、配位键是一种特殊的共价键。 C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是 阴离子。 D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成 对电子。
或把金属离子(或原子)与某些分子或离子 (称为配体)以配位键结合形成的复杂的化合物。 配合物种类已超过数百万; 配位键的强度有大有小,因而有的配合物 很稳定,有的不稳定; 许多过渡元素金属离子对多种配体具有很 强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金 属的配合物多
3.配合物的组成 内界
配离子
外界
[Cu(NH3)4] SO4
c 配合物与生物固氮 固氮酶
H[AuCl4] 王水溶金 照相技术的定影 电解氧化铝的助熔剂 d 在生产生活中的应用 Na3[AlF6]
热水瓶胆镀银
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叶绿素中心离子:
Mg 2+ 血红素中心离子: 亚铁离子
维生素B12中心离子:
钴离子
卟啉配合物叶绿素的结构
课堂反馈
有Fe2+ Cu2+
CH4 Cl
Zn2+ Ag+ H2O NH3
(2) H2[PtCl6] (4) NH4[SbCl6]
6 三氯化一水五氨合钴(Ⅲ) 6 六氯合铂(Ⅳ)酸 4 二氯二氨合铂(Ⅱ) 6 六氯合锑(Ⅴ)酸铵 6 六氰合铁(Ⅲ)酸亚铁
6. 配合物的应用
叶绿素—含镁的化合物 血红蛋白——含亚铁的配合物 a 在生命体中的应用 酶 含锌的配合物 含锌酶有80多种 维生素B12 钴配合物 b 在医药中的应用 抗癌药物二代铂类抗癌药
(C、E)
B.[Ag(NH3)2]OH D.Na[Al(OH)4] F. CuSO4· 5H2O
巩固练习
1、气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化 合物,分子中原子间成键关系如图所示,请将 下列结构中你认为是配位键的斜线上加上箭头。
Cl
Al Cl
Cl
Al Cl
Cl
Cl
2、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3 溶液,不能生成AgCl沉淀的是( B )
中心原子 配位体 配位数 相关说明: ①中心原子:也称配位体的形成体,一般是带 正电荷的阳离子,主要是过渡金属的阳离子, 但也有中性原子。如:Ni(CO)5、Fe(CO)5中的 Ni和Fe都是中性原子
②配位体:配位体可以是阴离子,如X-、OH-、SCN-、 CN-、C2O42-、PO43-等;也可以是中性分子,如H2O、 NH3、CO、醇、胺、醚等。配位体中直接同中心原子 配合的原子叫做配位原子。配位原子是必须含有孤对电 子的原子,如NH3中的N原子,H2O分子中的O原子,配 位原子常是VA、VIA、VIIA主族元素的原子。
CO CN CO2 微粒
可以作为中心离子的是 Fe2+ Cu2+ Zn2+ Ag+ 可以作为配体的是 H2O NH3 Cl CN CO 常见的中心离子 过渡金属原子或离子 常见的配位体 H2O NH3 X- CO CN SCN-
配位数
通常是中心离子化合价的二倍
例题:下列不属于配合物的是 A.[Cu(H2O)4]SO4· H 2O C.Na2CO3· 10H2O E.NH4Cl
例:写出下列配合物(或配离子)的中心离子(或中 心原子)、配位体和配位数,并写出名称
(1) [Co(NH3)5H2O]Cl3 (3) [Pt(NH3)2Cl2] (5) Fe3[Fe(CN)6]2
(1) Co3+ (2) Pt4+ (3) Pt2+ (4)Sb5+ (5)Fe3+ NH3、H2O Cl Cl、 NH3 Cl CN-
6、配合物K3[Fe(CN)6]中,中心离子的化合 价是 A.+3 B.-3 C.+6 D.-6
7、配合物[Zn(NH3)4]Cl2的中心离子的配位数 是 A .2 B .3 C .4 D .5
8、0.01 mol氯化铬(CrCl3· 6H2O)在水溶 液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02 mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是 A.[Cr(H2O)6]Cl3 B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2 C.[Cr(H2O)4Cl2]Cl· 2H2O D.[Cr(H2O)3Cl3]· 3H2O
(3)配位键的表示方法
A B
电子对给予体 —电子对接受体” H O H H
思考与 交流2
H2O
H+
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+与H2O是如何结合的呢?
提供孤电子对
提供空轨道接 受孤对电子
H2O Cu2+
H O H
H
配位键
请你写出NH4+的配位键的表示法?
H2O H2O Cu OH2 H2O
2+
结论:
• ①配位键的强度有大有小。当遇上配合能 力更强的配体时,由一种配离子可能会转 变成另一种更稳定的配离子。
②配离子中的中心离子(电子对接受体)通常 是金属离子,尤其是过渡金属离子;配位体中 的配位原子(电子对给予体 )通常是主族非金 属原子。
4. 配合物的性质 ①一般在晶体、气态或溶液中配离子的存在状态 不变化,配位化合物内界和外界为离子键完全电 离。 ②配合物也有异构现象。如Pt(NH3)2Cl2分子有 二种结构
③配合物具有一定的稳定性,配合物中配位键 越强,配合物越稳定。 ④配离子在改变条件时可能被破坏。(如加强 热、形成溶解度很小的沉淀、加入氧化剂和还 原剂、加入酸或碱)
另外:配合物的盐与复盐、混盐的比较
复盐: 能电离出两种或两种以上阳离子的盐如明矾 KAl(SO4)2· 12H2O、光卤石 KCl · MgCl2·6H2O等,仅在固态时稳定存在,一旦溶于水,几乎全部解离成各组分离 子: KAl(SO4)2· 12H2O (溶于水) → K+ +Al3++ 2SO42- +12 H2O KCl ·MgCl2 ·6H2O (溶于水) → K+ +Mg2+ + 3Cl- + 6H2O
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