配位化学中阴离子的选择和配合物性质
邻苯联二脲配体的合成及阴离子配位性质研究
第一Ｉ章以邻苯二胺为骨架的ｊｃ孛称立礅爆受体的合成及与ｍｔｔ－Ｙ躺研究配合物２的晶体结构（１Ｋ（１ｌＳｌｅｒｏｗａ－６）］２［Ｓ０４（Ｌ１瑚．Ｃ３删我们还考察了配体Ｌｌ和ｓ０２。
的配位性质。
将Ｌｌ，【１８］ｃｒｏｗｎ．６和Ｋ２ｓ０４在丙酮中反应，室温下用乙醚扩散，即可得到黄色块状的硫酸根配合物２，组成为［Ｋ（［１８］ｃｒｏｗｎ－６）］２［Ｓ０４（Ｌ１）ｆ１．Ｃ３Ｈ６０。
与磷酸根配合物１不同，Ｓ０４２’通过八条Ｎ■Ｉ．．．Ｏ氢键（Ｎ…ｏ：２．８０９－２．９７２Ａ，平均２．８９０Ａ；Ｎｍ…ｏ：１５３０．１７００，平均１６１０：图２．３和表２－２）与两个配体配位，其平均键长比配合物。
ｌ中的长些。
而Ｓ０４２－的饱和配位模式是由一个［Ｋ（［１８］ｃｒｏｗｎ－６）］＋通过两个Ｋ－Ｏ（键长分别为２．８２６和２．９６６舢来满足的。
有趣的是，ＵＶ－ｖｉｓ和１ＨＮＭＲ滴定均表明配体Ｌ１和Ｓ０４２’在溶液中的配位模式为Ｉ：Ｉ（Ｈ／Ｇ）而非２：ｌ（见下）。
理论计算‘７１】和单晶结构【２５嚣７２。
硎均表明ｓ０４２’可以通过六个脲基团的１２条氢键达到饱和配位，且每个脲基团螯合了四面体阴离子的一条边．然而，很多文献也报道了在固态以及溶液中均存在的与ｓｏ产配位数为６￣ｎ的配合物［２３，２７之８，７５埘】。
在一些例子中１Ｓ２－８４］，ｓｏ？－ｔ约饱和配位模式是由离子对相互作用来补充完成的。
Ｇｈｏｓｈ等ｆ８３】报道了一个三足脲配体，它可以在两个ＴａＡ＋的协助下通过五个强的Ｃ－－Ｈ…Ｏ作用包裹ＳＯ？‘离子。
我们组刚也得到了＿例硫酸根配合物，它是通过来自二联二脲配体的９个Ｎ■王．．．Ｏ氢键和另外的来自ＴＢＡ＋的Ｃ－－Ｈ…Ｏ．作用于ｓ０４２．结合的。
在这个配合物２中，瞰【１８】唧－｜６）】，通过直接的１０—Ｏ键而非Ｃ一．Ｈ…Ｏ氢键与Ｓ０４２‘作用，表现出不同的离子对相互作用。
磷酸根配合物１和硫酸根配合物２的配位模式不同可能是由于ｓｏ？’本身较弱的碱性以第二章以邻苯二胺为骨架的对稼＝豫耀受律的合成及与阴离子结合性鲠研究Ｃ０３咖Ｏｆ均来自溶解并发生相应转换的空气中的Ｃ０２。
高中化学《配位化学和配合物的性质》教案
高中化学《配位化学和配合物的性质》教案本次教案主要介绍高中化学中的配位化学和配合物的性质。
首先，我们需要了解什么是配位化学。
配位化学是研究配位键的形成、结构、性质和反应的科学，而配合物是由中心金属离子和周围配体通过配位键结合而成的物质。
接下来，我们将从以下几个方面来介绍配位化学和配合物的性质。
一、配位化学和配合物的结构1. 配位键的形成在配位化学中，中心金属离子通过与周围配体形成配位键，从而形成配合物。
常见的配位键包括配位原子间的共价键、金属离子与配体间的离子键、氢键等。
2. 配合物的结构配合物的结构可以分为四种类型：线性型、平面型、立体型和高度立体型。
其中，线性型和平面型的配合物比较简单，而立体型和高度立体型则比较复杂。
二、配位化学和配合物的性质1. 配位化学和配合物的稳定性配合物的稳定性与其中心金属离子的电子构型、配体的种类和数量、配体与中心金属离子之间的配位键强度等因素有关。
一般来说，电子构型稳定、配体种类多、配体与中心金属离子之间的配位键强度大的配合物比较稳定。
2. 配位化学和配合物的颜色许多配合物具有鲜艳的颜色，这是由于它们中心金属离子的电子结构发生了变化。
一般来说，过渡金属离子在形成配合物时会吸收某些波长的光线，而反射其他波长的光线，从而呈现出不同的颜色。
3. 配位化学和配合物的磁性许多过渡金属离子具有磁性，而形成配合物后则会发生磁性变化。
具体来说，当过渡金属离子处于自由状态时，其磁矩比较大；而当其形成配合物后，则会发生磁矩减小或消失的现象。
三、实验操作在实验室中，可以通过以下几种方法来制备和检测配合物：1. 沉淀法沉淀法是一种常见的制备和检测配合物的方法。
具体来说，可以将两种溶液混合在一起，然后观察是否会生成沉淀。
如果生成了沉淀，则说明两种溶液中含有能够形成沉淀的离子或分子，从而可以进一步分析其是否为配合物。
2. 紫外-可见光谱法紫外-可见光谱法是一种常用于检测配合物颜色和稳定性的方法。
第11章 配位化学基础
N P
O S
F Cl
Ne Ar Kr Xe Rn
Sr Y 配位原子 Ba Lu
Tc Re Bh
Fr Ra Lr Rf Db Sg 配体中与中心金属直接 结合的原子。
Cu Zn Ga Ge As Se Br •Ni 排列在中心金属周围 Ag Cd In Sn Sb Te I •Pd分子或者阴离子 Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At • 分为单齿配体与多齿配体
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配合物的分类
特殊配合物
1）夹心配合物：
金属原子 M 被夹在两个平行的碳环之间，形成夹心配合物。
2）羰基配合物
以 CO 为配体的配合物称为羰基配合物。
3）原子簇状化合物
有两个或两个以上金属原子以金属 –金属键（ M–M）直接结合而 形成的化合物。
4）多核配合物
含两个或两个以上中心金属离子的配合物。
单齿 配体
特点 多齿 配体 举例
有两个或两个以上的配位原子同时与中心金属
结合。可分为二齿、三齿、多齿配体等。
O :O
N N
O H 2C :N CH2 CH 2 N: CH2 C O O: H 2C CH2 C O:
C C O
:O
邻二氮菲 (phen)
乙二胺四乙酸根 (EDTA4-)
配位数
配合物的组成
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[Fe(SCN)(H2O)5]2+, [Co(SCN)4(H2O)2]2-, [Cu(NH3)4(H2O)2]2+, [CuBr4]22018/5/31
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配合物2
韦尔纳是 配位化学 的奠基人。
他的理论可以说 是现代 无机化 学 发展的基础,因为它打破了只 基于碳化合物研究所得到的不 全面的结构理论,并为化合价的 电子理论开辟了道路。韦尔纳 因创立配位化学而获得1913年 诺贝尔化学奖。
银氨溶液:
当加入HCl 的时候看不到白色沉淀 Ag(NH3)2+ 、OH-
如无机含氧酸根： SO42– 、 CO32– 、 PO43–、 C2O42-
：O
O
S
：O
O
3). 螯合配体
同一配体中两个或两个以上的配位原子直接与同一金 属离子配合成环状结构的配体称为螯合配体。螯合配体是 多齿配体中最重要且应用最广的。举例如下：
二齿配体：乙二胺(en)
H2 N CH2CH2 N H2
1）. 单齿配体 一个配体中只能提供一个配位原子与中心离子成键。
单齿配体与中心离子形成简单配合物。 如：X– 、OH– 、CN– 、 NH3 、CO、ROH 等。
在有些配体中含有两个配位原子(两可配位体)， 如(SCN)– 离子，结构为线性
以S为配位原子时， -SCN– 硫氰根 以N为配位原子时， -NCS– 异硫氰根 又如 NO2– ：
[CoCl(SCN)(en)2]+氯·硫氰酸根·二(乙二胺)合钴（Ⅲ）离子
2、含配阴离子的配合物命名
顺序：配体 中心离子 （氧化数） 酸
K2[PtCl6]
六氯合铂（Ⅳ）酸钾
K4[Fe（CN）6] 六氰合铁（Ⅱ）酸钾
H2[PtCl6]
六氯合铂（Ⅳ）酸
H4[Fe（CN）6] 六氰合铁（Ⅱ）酸
外界
3、含配阳离子的配合物命名
但无法解释[Cu(NH3)4]2+比[Cu(NH3)4]3+稳定的 事实 (2) 对配合物产生高低自旋的解释过于牵强. (3) 无法解释配离子的稳定性与中心离子电子构 型之间的关系
配合物理论
配体 4-
六齿配体四乙酸乙二胺(EDTA)
O
C—CH2—N—CH2—CH2—N—CH2—C O 2
O
O
2
配体在配合物中的有效齿数并不是固定不变的，根据配体的 配位环境来确定。
配合物的组成
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配合物的组成
中心原子
具有接受配体的电子或多个不定域电子的空位的原子或离子。 核心、形成体、接受体 多核配合物——含有两个或两个以上中心原子的配合物。
[Cu(NH3)4]2+ [Zn(NH3)4]2+ [Cd(NH3)4]2+
K稳 稳定性
4.8×1012 ﹥
5.0×108 ﹥
3.6×106
配合物的稳定性
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配合物的稳定性
逐级稳定常数
[Cu(NH3)2+] Cu2+＋NH3 Cu(NH3)2+ K1＝—————————— 第一级稳定常数 2+]×[NH ] [Cu 3 [Cu(NH3)22+] 2+＋NH 2+ Cu(NH3) Cu(NH3)2 K2＝———————————— 第二级稳定常数 3 [Cu(NH3)2+][NH3] [Cu(NH3)32+] 2+＋NH 2+ Cu(NH3)2 Cu(NH3)3 K3＝———————————— 第三级稳定常数 3 [Cu(NH3)22+][NH3] [Cu(NH3)42+] 2+＋NH 2+ Cu(NH3)3 Cu(NH3)4 K4＝———————————— 第四级稳定常数 3 [Cu(NH3)32+][NH3] Cu2+＋4NH3 Cu(NH3)42+
Cl
配位化学：几种特殊的配合物
4.3金属离子的直径比配位体的腔孔小得多，这时配 体发生畸变而将金属离子包围在中间。
如在Na(18C－6)H2O(SCN) 中，配体发生了畸变, 其中 五个氧原子基本上位于同一
平面;
而在Na2(二苯并－24C－8) 中, 由于配位体的孔径大得多, 故有两个Na＋被包围在孔穴中。
3.4 穴醚由于有类似于笼形分子的结构，对金属离
O
O
K+
O
O
B
的稳定常数 lgK1：
AB
lgK1（甲醇）
OO
6.10
NH O
3.90
NH NH 2.04
SS
1.15
2.1.4 金属离子的溶剂化作用对冠醚配合 物稳定性的影响
在溶液中冠醚的配位作用与金属离子的溶剂化作用同时并存， 且互相竞争。
当金属离子与冠醚形成配合物时，其自由能的变化可用下 式表示:
不对称分布时，配位能力降低。
(3) 冠醚环上取代基的影响
① 冠醚环上的刚性取代基增加，减少了与金 属离子配位时构型畸变的应变能力，使配合物的稳 定性降低。如K＋与下列冠醚生成配合物，稳定性
顺序为：18C－6＞苯并18C－6＞二苯并18C－6， 而四苯并18C－6则根本不同K＋配位。
② 若环上带有斥电子取代基团时，配位原子 周围的电荷密度增加，配位能力增加；带吸电子基 团时，电荷密度减少，配位能力降低。如当取代基
冠醚
化合物
O,N
复合给予体的
冠醚化合物
O,S
环多硫醚 硫醚
复环式冠醚化 合物
O, O,N,S等
穴醚
O
O
O
OO
OO
O
O
OO
N
N
阴离子竞争配位-概述说明以及解释
阴离子竞争配位-概述说明以及解释1.引言1.1 概述阴离子竞争配位是指多种阴离子与一个共同中心阳离子进行配位时的竞争行为。
在这个过程中，不同的阴离子竞争使用相同的配位位点，以与阳离子形成稳定的配位化合物。
阴离子的竞争配位在化学、生物和环境科学等领域都有着重要的研究价值和应用意义。
阴离子竞争配位的研究主要关注以下几个方面：首先，了解不同阴离子在配位化合物中的竞争能力，有助于预测和解释化学反应和物质转化过程中的产物生成和反应速率。
其次，阴离子竞争配位的机制研究可以揭示配位化合物的结构和性质，进而为设计和合成新型分子材料和催化剂提供指导。
此外，阴离子竞争配位的影响因素研究有助于优化化学反应和实现高效催化。
本文将针对阴离子竞争配位的概念、机制和影响因素进行深入探讨。
首先，通过概述阴离子竞争配位的概念和意义，引导读者对该主题有全面的了解。
接着，介绍阴离子竞争配位的机制，包括阴离子与阳离子之间的相互作用及其对配位化合物性质的影响。
最后，综合分析和总结阴离子竞争配位的影响因素，包括溶液条件、配体特性以及环境因素等。
通过本文的阐述和分析，将有助于增进人们对阴离子竞争配位的理解和认识，进而为相关领域的研究和应用提供理论支持和实践指导。
同时，本文还将展望阴离子竞争配位的未来发展方向，以及可能的应用前景。
最后，对阴离子竞争配位的重要性进行总结，并给出本文的结论。
在接下来的章节中，将逐步展开对阴离子竞争配位的各个方面进行详细的阐述和分析，以期为读者提供全面深入的了解和启发。
1.2文章结构文章结构部分内容如下：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行阐述阴离子竞争配位的相关内容：1. 引言：对阴离子竞争配位的背景和研究现状进行简要介绍。
2. 正文：2.1 阴离子竞争配位的概念：对阴离子竞争配位的定义、相关术语和基本原理进行阐述。
2.2 阴离子竞争配位的机制：详细介绍阴离子竞争配位发生的机制，包括与溶剂和配位物之间的相互作用、离子偏好性等。
配位化学 第3章 配合物性质与表征
配合物的性质与表征
The properties and spectroscopic characterization
of coordination compounds
本章教学内容
3.1 配合物的性质 3.2 配合物的光谱表征
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。
配体内的跃迁
有机配体分子中的电子跃迁包括σ→σ*，n→σ*，n→π*， π→π*四种。其中，大多数有机化合物的吸收光谱是电子 n→π*和π→π*跃迁的结果。因为紫外-可见光谱的波长范围在 200-700 nm，σ→σ*和n→σ*跃迁所需要的能量较大，所以， 能在紫外区观测到这两种跃迁的分子较少。而n→π*和π→π* 跃迁的吸收峰恰好位于200-700 nm范围内，因此，配体分子 内的跃迁主要是n→π*和π→π*跃迁。如果金属和配体之间主 要是静电作用，金属原子对配体吸收光谱的影响较小，配合 物的吸收光谱与配体的吸收光谱类似。如果金属和配体之间 形成共价键，则配合物的吸收峰向紫外方向移动，共价程度 越强，吸收峰移动得越远。
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。
3.2 配合物的光谱表征
电子光谱
（1）配合物价电子跃迁的类型
电子光谱是由于分子中的价电子吸收了光源能量后，从低 能级分子轨道跃迁到高能级分子轨道所产生的各种能量光 量子的吸收。其能量覆盖了电磁辐射的可见、紫外和真空 紫外区，所以又叫可见-紫外光谱。
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配位化学中阴离子的选择和配合物性质
配位化学是无机化学的重要分支之一，研究的是金属离子与配体之间的相互作用及其所形成的配合物的性质。
在配位化学中，阴离子的选择对于配合物的性质具有重要影响。
本文将从阴离子的选择和配合物性质两个方面进行探讨。
一、阴离子的选择
在配位化学中，选择适当的阴离子对于形成稳定的配合物至关重要。
阴离子的选择受多种因素的影响，包括金属离子的电荷、配体的性质以及反应条件等。
1.1 金属离子的电荷
金属离子的电荷是选择阴离子的重要因素之一。
一般来说，正电荷较高的金属离子更容易与较强的阴离子形成稳定的配合物。
例如，+3价金属离子常与氯离子形成配合物，如FeCl3。
而+2价金属离子则更容易与较弱的配体形成配合物，如Cu(NH3)2。
1.2 配体的性质
配体的性质也对阴离子的选择起着重要作用。
配体的酸碱性、配位数以及配位方式等都会影响阴离子的选择。
例如，具有较高酸性的配体如H2O、OH-等常与+3价金属离子形成配合物，而具有较高碱性的配体如NH3、CN-等则常与+2价金属离子形成配合物。
1.3 反应条件
反应条件也会影响阴离子的选择。
例如，在酸性条件下，阴离子常以其酸性较弱的形式存在，如H2O、Cl-等。
而在碱性条件下，阴离子则以其碱性较强的形式存在，如OH-、CO32-等。
二、配合物性质
配合物的性质受到金属离子和配体的选择以及它们之间的相互作用的影响。
以下将从配合物的稳定性、颜色和磁性三个方面进行讨论。
2.1 配合物的稳定性
配合物的稳定性与金属离子和配体的选择密切相关。
一般来说，选择合适的金属离子和配体可以增强配合物的稳定性。
例如，选择+2价金属离子和较强的配体可以形成更稳定的配合物。
此外，配体的配位数也会影响配合物的稳定性，一般来说，配位数较高的配合物稳定性较好。
2.2 配合物的颜色
配合物的颜色是配合物性质中的重要方面之一。
配合物的颜色与配体和金属离子的选择密切相关。
一般来说，具有较强的吸收能力的配体与金属离子形成的配合物往往呈现出较深的颜色。
例如，具有强吸收能力的配体CN-与+2价过渡金属离子形成的配合物常呈现出深色。
2.3 配合物的磁性
配合物的磁性也是配合物性质中的重要方面之一。
根据配合物中金属离子的电子结构，配合物可以分为高自旋配合物和低自旋配合物。
高自旋配合物具有较多未成对电子，磁性较强；低自旋配合物则具有较少未成对电子，磁性较弱。
金属离子的选择以及配体的种类和配位方式都会影响配合物的磁性。
总结起来，配位化学中阴离子的选择对配合物的性质具有重要影响。
选择适当的阴离子可以增强配合物的稳定性，并且影响配合物的颜色和磁性等性质。
在实际应用中，合理选择阴离子可以为合成具有特定性质的配合物提供指导。