配位键
化学反应中的配位键类型

化学反应中的配位键类型化学反应是物质变化的过程,其中配位键类型起着至关重要的作用。
配位键是指共用电子对的化学键,它在配位化合物中连接金属离子和配体之间的键。
根据配位键的性质和构成,我们可以将其分为几种不同的类型。
一、金属与非金属的配位键在化学反应中,金属与非金属之间形成的配位键是最常见的类型。
这种配位键通常由一个或多个配体中的原子与金属中心离子形成。
配体通常是不带正电荷的离子或中性分子,它们通过提供配位键而与金属离子结合。
根据配位键的数量和种类,可以进一步分为单个配位键、双配位键、多配位键等。
二、金属与金属的配位键除了金属与非金属的配位键外,金属与金属之间也可以形成配位键。
这种类型的配位键在簇合化合物中常见。
簇合化合物是由多个金属原子通过共享电子而形成的化合物。
金属与金属之间的配位键通常具有共价性质,其中金属离子之间共用电子对以增强化学反应的速率和稳定性。
三、金属与金属离子的配位键另一种常见的配位键类型是金属与金属离子之间的配位键。
金属离子是指在化学反应中失去了电子的金属原子,它们通常以正电荷存在。
配体中的原子通过提供电子对来和金属离子形成配位键。
这种类型的配位键使金属离子与配体之间形成紧密的键合,从而形成配位化合物。
四、金属与配体中的多个原子的配位键在某些情况下,金属原子可以与配体中的多个原子形成配位键。
这种类型的配位键被称为多齿配位键。
多齿配位键的形成可以增强化学反应的速率和稳定性,从而促进化学反应的进行。
常见的多齿配体包括乙二胺四酸、三齿配体等,它们具有多个配位位点,可以同时与金属中心结合。
总结起来,在化学反应中,配位键的类型包括金属与非金属的配位键、金属与金属的配位键、金属与金属离子的配位键以及金属与多齿配体之间的配位键。
每种类型的配位键在化学反应中都起着重要的作用,决定了反应的速率、稳定性和产物的结构。
对于化学研究和工业应用来说,理解和掌握不同类型的配位键非常重要,可以为合成新型材料、开发新的催化剂等提供基础。
配位键名词解释

配位键名词解释配位键是指两个或多个原子通过共用一对电子而连接在一起的化学键。
配位键的形成是通过原子或离子的轨道重叠,使其电子轨道重叠后形成的分子轨道被填充,从而形成一个较为稳定的化学键。
配位键通常发生在配位化合物中,这是一类含有一个或多个配位基的化合物。
配位键的形成主要发生在过渡金属元素及其化合物中。
在过渡金属元素中,d轨道的电子数较不稳定,通过配位键的形成可以填充这些d轨道,增加化合物的稳定性。
过渡金属离子通常能形成多个配位键,一个配位键通常由一个孤对电子给予的配体提供一个电子进行与金属离子的配位。
在配位复合物中,一个或多个配体通过配位键与中心金属离子结合。
配体通常是一种能够提供电子对的分子或离子,如氨、水、氯等。
配体可以通过孤对电子或者共用电子与金属离子形成配位键。
配位键的强度取决于配体的电负性、电子数及其配位能力。
电负性较高的配体通常能够更强地与中心金属离子形成配位键。
配体的电子数也会影响配位键的强度,通常来说,足够提供两个电子的配体(双电子供体)能够形成更强的配位键。
此外,配体的配位能力也会影响配位键的强度,不同的配体可以通过提供不同数量的电子对来形成不同强度的配位键。
配位键是一种较为稳定的化学键,因此配位化合物通常具有较高的稳定性和低的反应活性。
配位键的形成使配位复合物具有多种特殊性质,如酸碱性、磁性、发光性等。
配位化合物广泛应用于催化剂、荧光材料、生物分子探针等领域。
总结起来,配位键是通过共用一对电子将两个或多个原子连接在一起的化学键。
它的形成在配位化合物中起着至关重要的作用,能够提高化合物的稳定性和特殊性质。
配位键的强度受到配体的电负性、电子数和配位能力的影响。
配位键的研究对于理解配位化学以及相关应用有着重要意义。
参考内容:1. 《无机化学》第四版,周亮等著2. 《配位化学》第五版,Gary L. Miessler等著3. 《Inorganic Chemistry》, Catherine Housecroft and Alan G. Sharpe著4. 《Transition Metals in the Synthesis of Complex Organic Molecules》, Louis S. Hegedus著5. 《Coordination Chemistry》, Jon A. McCleverty and Thomas J. Meyer著。
配位键知识点总结

配位键知识点总结一、配位键的基本概念配位键是指金属原子与一个或多个配体形成的共价键,其中金属原子通常是一个离子,而配体通常是一种带有孤对电子的分子或离子。
配位键通过金属原子与配体之间的轨道重叠来形成,从而形成稳定的配合物。
二、配位键的结构1. 配体:配体是指与金属原子形成配位键的分子或离子,可以是一价、二价或多价的。
配体的选择通常取决于金属原子的化学性质和所需的配位数。
常见的配体包括水分子、氨分子、羰基、亚硝基等。
2. 配位数:配位数是指金属原子可形成的配位键的数量,通常取决于金属原子的价态和配体的电荷。
金属原子的配位数可以是1、2、3、4、5、6等。
3. 配位几何构型:金属配合物的结构通常取决于金属原子的配位数和配体的空间结构。
常见的配位几何构型包括正四面体、正八面体、六方堆积等。
4. 双电子对与孤对电子:在形成配位键时,配体通常通过其双电子对或孤对电子与金属原子形成共价键。
配体的孤对电子可以影响金属原子的化学性质和配位键的稳定性。
三、配位键的性质1. 共价性:配位键是一种共价键,具有一定的键能和键长。
金属离子通过与配体形成配位键来降低其电荷密度,从而增强其稳定性。
2. 构型稳定性:金属配合物的配合键结构通常取决于金属原子的价态和配体的构型。
不同的金属原子和配体可以形成不同稳定的配合物结构,从而影响配位键的稳定性。
3. 极性:配位键通常具有一定的极性,其中金属原子通常是部分正电,而配体通常是部分负电。
这种极性可以影响金属配合物的化学性质和反应活性。
4. 方向性:金属配合物的配位键通常具有一定的方向性,即配体的孤对电子通常与金属原子的轨道重叠形成配位键,从而影响配位键的结构和稳定性。
四、配位键的应用1. 催化剂:金属配合物通常具有良好的催化活性,可用于有机合成和工业生产中的催化反应。
2. 电子转移:金属配合物通常具有良好的电子传递性能,可用于电子转移和电化学反应等领域。
3. 生物医学应用:金属配合物可以用作药物载体和生物标记物,具有潜在的生物医学应用价值。
《配位键和配合物》课件

05
配合物的发展前景
配合物在理论研究中的发展
配合物的合成与结构研究
随着实验技术和理论计算方法的不断进步,人们对于配合物的合成和结构的研究越来越深入,能够更加精准地预 测和设计配合物的结构和性质。
配合物的反应机理研究
对于配合物的反应机理研究有助于深入理解反应过程,为新材料的合成和应用提供理论支持。
配合物的定义
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。
配位键
配位键是一种特殊的共价键,由配位体中的孤对电子 与中心原子空轨道形成。
配位数
中心原子与配位体之间形成的配位键数目称为配位数 。
配合物的物理性质
颜色
01
配合物通常具有特殊的颜色,这是由于配位体和中心原子的电
配合物在工业生产中的应用
01
02
03
石油工业
在石油工业中,配合物被 广泛应用于提高石油采收 率和油品质量。
化学工业
在化学工业中,配合物可 以作为催化剂、稳定剂、 萃取剂等,提高生产效率 和产品质量。
制药工业
在制药工业中,配合物可 以作为药物载体、药物稳 定剂等,提高药物的疗效 和稳定性。
配合物在生物医学领域的应用
03
现代合成方法通常需要使用特殊的设备和条件,但可
以大大提高配合物的合成效率和纯度。
绿色合成方法
01
绿色合成方法是基于环保和可 持续发展的理念发展起来的, 旨在减少或消除化学合成对环 境的负面影响。
02
这些方法包括使用绿色溶剂、 催化剂和试剂,以及优化反应 条件等。
03
绿色合成方法不仅可以减少环 境污染,还可以降低能源消耗 和提高经济效益。
配合物在应用领域的发展
配位键

简单的说,配位键是一种特殊的共价键,一般的共价键是成键的两个原子各拿出一个电子来共用,而配位键是一方原子拿出一对电子,与另一个原子共用,一般要求一个原子具有未共用电子对,而另一个原子具有空轨道,也就是缺电子,,比如NH3分子遇到H+。
就会形成配位键,,NH3+H+==NH4+ 。
NH3分子中N原子具有一对未共用的电子,而H+一个电子也没有,它们之间就可以形成配位键银氨离子中Ag+外层没有电子,而NH3有未共用电子对,就可以形成配位键,,以配位键形成的化合物叫配位化合物,化学中有一个分支学科叫配位化学,专门研究配位化合物的,,评论|002013-11-19 20:49 热心网友配合物由中心原子、配位体和外界组成,例如硫酸四氨合铜(Ⅱ)分子式为〔Cu (NH3)4〕SO4,其中Cu2+是中心原子,NH3是配位体,SO4 2-是外界。
中心原子可以是带电的离子,如〔Cu(NH3)4〕SO4中的Cu2+,也可以是中性的原子,如四羰基镍〔Ni(CO)4〕中的Ni。
周期表中所有的金属元素都可作为中心原子,但以过渡金属最易形成配合物。
配位体可以是中性分子,如〔Cu(NH3)4〕SO4中的NH3,也可以是带电的离子,如亚铁氰化钾K4〔Fe (CN)6〕中的CN-。
与中心原子相结合的配位体的总个数称为配位数,例如K4〔Fe(CN)6〕中Fe2+的配位数是6 。
中心原子和配位体共同组成配位本体(又称内界),在配合物的分子式中,配位本体被括在方括弧内,如〔Cu(NH3)4〕SO4中,〔Cu(NH3)4〕2+就是配位本体。
它可以是中性分子,如〔Ni(CO)4〕;可以是阳离子,如[Cu(NH3)4〕2+ ;也可以是阴离子,如〔Fe(CN)6〕4-。
带电荷的配位本体称为配离子。
在配合物中,中心原子与配位体之间共享两个电子,组成的化学键称为配位键,这两个电子不是由两个原子各提供一个,而是来自配位体原子本身,例如〔Cu (NH3)4〕SO4中,Cu2+与NH3共享两个电子组成配位键,这两个电子都是由N原子提供的。
配位键

②晶体场理论。将配体看作点电荷或偶极子,同时考虑配体产生的静电场对中心原子的原子轨道能级的影响。 例如,把中心原子引入位于正八面体6个顶角上的6个配体中,原来五重简并的d轨道就分裂成一组二重简并的eg (-y2、dz2)轨道和一组三重简并的t2g(dxy、dxz、dyz)轨道。eg和t2g轨道的能量差,称为分离能Δ0, Δ0≡10Dq,Dq称为场强参量。在上述钴(Ⅲ)配合物中,6个F-产生的场不强,Δ0较小,d电子按照洪特规则排 布,有四个未成对电子,因而〔CoF6〕3-为弱场配合物或高自旋配合物。6个NH3产生的场较强,Δ0较大,d电子 按照能量最低原理和泡利不相容原理排布,没有未成对电子,因而〔Co(NH3)6〕3+为强场配合物或低自旋配合 物。
(2) O原子既可以提供一个空的2p轨道,接受外来配位电子对而成键,也可以同时提供二对孤电子对反馈给 原配位原子的空轨道而形成反馈键,如在H3PO4中的反馈键称为d-p键,P≡O键仍只具有双键的性质。
配位体配位化合物是一类比较复杂的分子间化合物,其中含有一个复杂离子,它是一个稳定的结构单元,可 以存在于晶体中,也可以存在于溶液中,可以是正离子,也可以是负离子。例如:
常见疑问
配位键与共价键的本质是否相同
原子之间形成共价键时,若共用电子对只是由一方原子提供电子,而非来自双方原子,这样的共价键就称为 配位键,故配位键一定是共价键,也就具有共价键的特征:方向性与饱和性,所以说配位键与共价键没有本质上 的差异。
共价键不一定是配位键,关键是看共用电子对的来源是一个成键原子还是两个成键原子提供的,若是由成键 的一个原子单方面提供的则为配位键,若是由成键双方原子共同提供的则是普通共价键,所以说配位键与共价键 只是在形成过程上有所不同而已。
配位键
配位键的制备原理

配位键的制备原理
配位键通常由金属离子和配体两部分组成。
金属离子是一个带正电荷的离子,通常是过渡金属离子,由于其正电荷较高,需要通过与其他物质形成配位键来稳定其电荷。
配体是能够和金属离子通过配位键结合的分子或离子。
配体通常具有一个或多个能够提供电子对的端基,这些电子对能够与金属离子形成共价键。
配体可以是原子、离子或分子,如氨、水、氯离子等。
配体通常是带负电荷或无电荷的,以与金属离子的正电荷相平衡。
配位键的形成是通过配体中的一个或多个可提供电子对的原子与金属离子形成共价键。
配体中的可提供电子对的原子称为配体原子或配位原子。
配位键的形成通常遵循一对电子共享的原则,即金属离子通过与配体原子的配位键形成与配体原子共用一对电子的共价键。
在配位键形成的过程中,配体中的孤对电子或与其他原子间的键对电子都可以用于与金属离子形成配位键。
配位键的制备可以通过将金属离子与配体混合在一起,通过反应使配位键形成。
这些反应可以是在溶液中进行,也可以是在固体中进行。
一般来说,制备配位键的反应是可逆的,可以通过改变反应条件或添加其他化合物来控制反应的方向和平衡。
【化学】2023-2024学年鲁科版选择性必修二 配位键 课件

典例示范 [典例] 配位键是一种特殊的共价键,即由单方面提供孤电子对的 某 原 子 和 另 一 种 接 受 孤 电 子 对 的 空 轨 道 的 粒 子 结 合 。 如 NH4+ 就 是 由 NH3(氮原子提供孤电子对)和H+(提供空轨道)通过配位键形成的。据 此,回答下列问题: (1)下列粒子中可能存在配位键的是__B_、__D___。 A.CO2 B.H3O+ C.CH4 D.H2SO4
课堂总结
[知识导图]
[误区警示] 1.配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分,如 Co NH3 5Cl Cl2 === Co NH3 5Cl 2++2Cl-,而内界微粒很难电离 (电离程度很小),因此,配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2内界中的Cl-不能被 Ag+沉淀,只有外界的Cl-才能与硝酸银溶液反应产生沉淀。 2.含有配位键的化合物不一定是配合物,如NH4Cl等。 3.有些配合物没有外界,如Ni(CO)4就无外界。
②配合物的应用
微点拨
配位化合物书写的注意事项 在书写配位化合物的结构式时,还要想到配位键的形成条件。形成 配位键的条件是一个原子(或离子)有孤电子对,另一个原子(或离子) 有空轨道。过渡金属原子或离子常常含有空轨道,它们易与含有孤电 子对的分子或离子通过配位键形成稳定的物质,该类物质称为配位化 合物。从共用电子对的角度看配位键与共价键相同,故配位键属于共 价键,但形成配位键的共用电子对是由一方提供的,而不是由双方共 同提供的,配位键用箭头(→)表示,箭头方向由提供孤电子对的原子 指向提供空轨道的原子。
2.下列微粒中含有配位键的是( )
①H3O+ ②NH4+ ③[Cu(H2O)4]2+ ⑥CH4 ⑦NH3
A.①②③④⑤ B.①③⑥
④[Fe(SCN)6]3-
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CuSO4•5H2O
思考与 为什么CuSO4 •5H2O晶体是蓝 交流1 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
CuSO4 CuCl2•2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr
固体
白色
教材P44,练习5
的配合力比主族金 属强。
2、配合物
[KAl(SO4)2· 2O]=K++Al3++2SO42-+12H2O 12H [Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42内界 难电 离 完全 电离
(3)配合物的命名
①配离子(从左向右,配位数→配体→合→ 中心原子或中心离子) ②配合物→类似于酸、碱、盐
练习:
K3[Fe(CN)6] 六氰合铁酸钾 Cu(H2O)4 SO4 [Ag(NH3)2]OH 氢氧化二氨合银 硫酸四水合铜
四水合 K[Pt(NH3)Cl3] 三氯一氨合铂酸钾ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
铜离子
[Cu(NH3)4] SO4 硫酸四氨合铜
思考题:
1.写出[Ag(NH3)2]OH的中心离子、配位数
并写出它电离的离子方程式。 中心离子:Ag+ 配位数:2
[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]++OH-
显碱性,是强碱
思考与 除水外,是否有其他配体? 交流3
深蓝色的晶体
NH3
[H N
3
Cu NH3
NH3
]
2+
[Cu(NH3)4 (难电离)
2+离子 ]
实验2-2 硫酸铜水溶液 加入氨水 继续加入氨水 加入乙醇
现 象 天蓝色溶液 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++2NH3·2O===Cu(OH)2↓+2NH4+ H Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
实验探究[2—2] 取实验[2-1]取所得硫酸铜溶液1/3于试管中 加入氨水至过量,再加乙醇,观察现象。 根据现象分析溶液成分的变化,写出相关的 离子方程式
CuSO4· 2O 5H 是配合物
向硫酸铜水溶液中
加入氨水
实验2-2
硫酸铜水溶液 加入氨水
现
象
天蓝色溶液 蓝色沉淀
继续加入氨水
加入乙醇
深蓝色的透明溶液
形成配合物时性质的改变 1、颜色的改变 Fe3+ + nNCS- == [Fe(NCS)n](n-3)2、溶解度的改变: AgCl + HCl =[AgCl2]- + H+ AgCl + 2NH3 == [Ag(NH3)2]+ + ClAu + HNO3 + 4HCl == H[AuCl4] + NO + 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O
提供空轨道
H O H H 请你写出NH4+ 示法?
H2O 2+ H2O Cu OH2 H2O
H H N H H
+
, [Cu(H O) ]2+的配位键的表 2 4
2、配合物
(1) 定义 通常把金属离子(或原子)与某些
分子或离子(配体)以配位键结合 形成的化合物称为配位化合物,简 称配合物
内界是配位单元,外 (2)配位化合物的组成 界是简单离子。内界 不电离而内外界之间 配体中与中心原子直接相连 内界(配位离子) 与中心原子成键的配 一般为带正电的过渡金属离子 外界 的原子。H,C,N,P,As, 是完全电离的。 3+ 位原子总数,一般为2、 42[Co(NH3)6] , [Fe(CN)6] , [HgI4] 4、6 [Co(NH3)6]Cl3 Sb,O,S,Se,Te,F, 电中性原子:Ni(CO) , Fe(CO) ,
n可为1—6
Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n
血红色 作用:检验或鉴定Fe3+,用于电 影特技和魔术表演
2、配合物 (1) 定义 通常把金属离子(或原子)与某些
分子或离子(配体)以配位键结合 形成的化合物称为配位化合物,简 称配合物
(2)性质
a、配位键的强度有大有小,因而配合物具 有一定的稳定性。 b、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
配体 6 Cr(CO) 中心离子 练习:
[Cu(NH3)4]SO4
4 Cl,Br,I
5
配位数
非金属元素原子:SiF62- ,配位原子 PF6-
K[PtCl3(NH3)]
[Fe(CO)5]
思考与交流
比较明矾[KAl(SO4)2· 2O]与硫酸四氨合 12H 铜[Cu(NH3)4]SO4两者的电离,判断明矾是否为配 合物
H3C
O C NH3 CH2 Pt2+
第二代铂类抗癌药(碳铂)
巩固练习
1、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 ) A:[Co(NH3) 4Cl2] Cl B:[Co(NH3) 3Cl3]
C:[Co(NH3) 6] Cl3
D:[Co(NH3) 5Cl] Cl2
深蓝色的晶体: [Cu(NH3)4] SO4·2O H
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 [Cu(H2O)4]2+ [ Cu(NH3)4]2+ ,说明 种更稳定的配离子。 了什么? ②配合物有一定的稳定性,配位键越强,配合 物越稳定。
常见的中心原子:过渡金属离子或原子 常见的配体:离子 X-、OH-、SCN-、CN-
绿色
深褐色 白色 白色 白色
溶液 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色 颜色 无色离子:Na+ Cl- K + SO42 – Br 什么离子 [Cu(H2O)4]2+ 呈天蓝色:
思考与 交流2
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+与H2O是如何结合的呢?
H2O Cu2+
提供孤对电子
提供空轨道接 受孤对电子
中性分子H2O、NH3、CO等
配位数:一般2、4、6、8
2、配合物 (1) 定义 通常把金属离子(或原子)与某些
分子或离子(配体)以配位键结合 形成的化合物称为配位化合物,简 称配合物
(2)性质
a、配位键的强度有大有小,因而配合物具 有一定的稳定性。
思 考
三 价 铁 离 子 是 如 何 检 验 的 ?
巩固练习
2、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。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 NO中毒原理同CO
小结
1、配位键
定义 “电子对给予—接受键” 1.配合物有一定的稳 金属离子(或原子)与某 定性,配位键越强, 一方提供孤电子对 些分子或离子(配体)以 形成条件 配位键结合形成的化合物 配合物越稳定。 一方提供空轨道 2.过渡元素金属离子 定义 配合物的性质 配合物的应用
H2O H2O Cu OH2 H2O
2+
1、配位键
(1)定义 成键的两个原子一方提供孤对电 子,一方提供空轨道而形成的共 价键 注意:配位键与共价键性质完全相同 (2)配位键的形成条件 一方提供孤对电子 (配体) 一方提供空轨道(中心原子)
(3)配位键的表示方法
A(配位原子)
提供孤对电子
B(中心原子)
(5) 配合物的应用
叶绿素 a 在生命体中的应用 血红蛋白 酶 维生素B12 钴配合物 抗癌药物 b 在医药中的应用: c 配合物与生物固氮:固氮酶 王水溶金
H[AuCl4]
d 在生产生活中的应用 照相技术的定影 镀银工业
O C OH
HO C O
H3C
N N
Fe
N N
CH3
CH3
血红素(Fe2+ )结构示意图