无机化学中的配合物的磁性性质研究
无机化学-配合物结构理论
配位化合物中M与L之间化学健的形成及 配合物的一些性质难以用经典化学健理论来 解释。
1913年Pauling 首先将分子结构中的价健 理论应用于配合物，并经不断修正补充，形 成了近代配合物价健理论。
2019年10月11 日5时28分
一、价键理论的要点
1、中心离子(M)具有空的价电子轨道，配体(L)具 有孤对电子。
2、M的空轨道在成键前必先进行杂化，然后再与 L 形成 配位健。
3、配合物的空间构型和键型取决于M 的杂化轨道。
2019年10月11 日5时28分
二、配合物的空间构型 1、配位数为2的配合物
如：[Ag(NH3) 2]+ Ag+ 4d105s05p0
2019年10月11 日5时28分
(1) 轨道杂化：
[Co(NH3)6]2+等。
2019年10月11 日5时28分
2、内轨配键、内轨型配合物
M以部分次外层的轨道(n-1)d组成杂化轨道， 与配位原子形成的配健称为内轨配键。相应的化 合物称为内轨型配合物。
如：dsp2 、dsp3 、d2sp3等。 内轨型配合物：[Cu(H2O)4]2+、[Co(NH3)6]3+、
2019年10月11 日5时28分
3、配合物的颜色 当dγ轨道(八面体场为例）上填满了电子（d10结构）
或无d电子（d0）时，配合物的电子不能在dγ～dε之 间跃迁。故配合物是无色的。
其余d1～d9情况下，dε上的电子可以吸收能量跃迁 到dγ 上。故要吸收一定谱长的光，而人们看到它们的 补色。此时配合物一般都是有色的。
2019年10月11 日5时28分
例： [Ni(NH3)4]2+ Ni 3d8
混合桥联的双核镍(Ⅱ)配合物的合成、结构与磁性研究
混合桥联的双核镍(Ⅱ)配合物的合成、结构与磁性研究郑利娜;胡斌;陈文倩;陈砚美;雷涛;李亚红【摘要】通过溶剂热法合成了一种基于吡啶-2-甲醛肟(Hpyco)配体和吡啶-2-甲酸(Hpa)配体的配合物[Ni2(Hpyco)2(pa)(EtOH)Cl3] (1),并用元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射对化合物的结构进行了表征.晶体属单斜晶系,P21/c空间群.晶体结构中2个Ni(Ⅱ)离子通过1个以μ1,1方式配位的氯原子和1个以μ1,1连接的羧酸氧原子桥联.配合物1的低温磁化率测定结果表明,Ni(Ⅱ)…Ni(Ⅱ)之间存在铁磁相互作用.%A complex of the composition [Ni2(Hpyco)2(pa)(EtOH)Cl3] (1) (Hpyco=pyridine-2-carbaldehyde oxime;Hpa=2-picolinic acid) has been synthesized via solvothermal synthetic method, and fully characterized by X-ray single crystal diffraction, IR and elemental analysis. Crystal structure analysis revealed that 1 contains carboxylic oxygen atom bridged and chloro bridged dinuclear core with each Ni (II) ion displaying pseudo-octahedron geometry. Low-temperature magnetic susceptibility measurement for the solid sample of 1 revealed the ferromagneticNi(Ⅱ)…Ni(Ⅱ) interactions. CCDC: 806916.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2011(027)011【总页数】5页(P2162-2166)【关键词】混合桥联;镍双核配合物;晶体结构;磁性;吡啶-2-甲醛肟;吡啶-2-甲酸【作者】郑利娜;胡斌;陈文倩;陈砚美;雷涛;李亚红【作者单位】江苏省有机合成重点实验室,苏州大学材料与化学化工学部,苏州215123;中国科学院青海盐湖研究所,西宁810008;江苏省有机合成重点实验室,苏州大学材料与化学化工学部,苏州 215123;中国科学院青海盐湖研究所,西宁810008;中国科学院青海盐湖研究所,西宁810008;江苏省有机合成重点实验室,苏州大学材料与化学化工学部,苏州 215123;中国科学院青海盐湖研究所,西宁810008【正文语种】中文【中图分类】O614.81+3由于过渡金属多核配合物在催化、磁性材料、光学材料和酶模拟等方面具有潜在的应用而受到众多化学研究者的广泛关注[1-10]。
无机化学第八章 配合物
氯化 一硝基 · 一氨 · 一羟氨基 · 一吡啶合铂 (Ⅱ)
K3[CrCl2(NH2)2(NO2)2] 配离子： [CrCl2(NH2)2 (NO2)2] 3中心离子： Cr3+ 配位体： Cl- NH2- NO2配位原子： Cl N
N
配位数： 6
配离子电荷： -3
中心离子氧化值： + 3
命名： 二氯·二氨基·二硝基合铬（Ⅲ）酸钾
≈1
Mn2+ ： 3d5
[Mn(CN)6]4 -： d2sp3 正八面体 内轨型
例2：下列配离子中哪个磁矩最大？ [Fe(CN)6]3- [Fe(CN)6]4- [FeF6]3解： n(n 2)
配离子 [Fe(CN)6]3[Fe(CN)6]4[FeF6]3M的d电子数
∴[FeF6]3-磁矩最大
配位数
直接与中心离子配位的配位原子的数目 半径越大，配位数大 半径：
中心离子 电荷越高，配位数越大 电荷：
半径越大，配位数小 半径： 数值
配体
电荷： 电荷越高，配位数越小
浓度： 增大配体浓度
外界条件
温度： 降低反应温度
高配位 数的配 合物
配离子的电荷 ＝中心离子的电荷＋配位体的电荷 [Cu(NH3)4]2+ [HgI4]2[Ni(CO)4] +2 + 0×4 = +2 +2 + (-1)×4 = -2 0 + 0×4 = 0 +3 + (-1)×4 + 0 + 0 = -1
④配位原子相同
配体中原子个数少的在前
（NH3）（NH2OH） ② ①
⑤配体中原子个数相同 按与配位原子直接相连的其他原子的元 素符号英文字母顺序 （NO2－）（NH2－） ② ①
无机化学-配合物
此外，还有其它类型的配体，如两个原子与中心 原子形成一个配键（含π电子的烯烃）、一个原 子同时与两个中心原子配位的桥连配体等。
3.配位数与配体数
配合物中与中心原子相连的配体的数目称为配体 数，而与中心原子相连的配位原子的总数称为 配位数。很显然，对于单齿配体，配位数与配 体数相同，而对于多齿配体来说，二者则不相 同。例如[Fe(CN)6]3+中Fe3+的配体数和配位数都 为6；[Cu(cn)2]2+中Cu2+的配体数为2，配位数为 4。
Ag+
杂化 成键
4d10 4d10 4d10
5s
5p
sp杂化轨道
5p
spsp3
5p
2个电子对由
NH3分子中N 原子提供
[Ag(NH3)2]+ 配离子的空间构型为直线形； 为外轨型配合物；配位数为2；由于没有单电 子，所以[Ag(NH3)2]+配离子为抗磁性。
其它如[Ag(CN)2]-、[Cu(NH3)2]2+等，情况也 都类似。
天蓝色
深蓝色
[Cu(NH3)4]2++4OH-（少量）
深蓝色
在水溶液中SO42-是自由的，能独立地显示其 化学性质（如与BaCl2生成白色沉淀）。但 这时化合物中的Cu2+和NH3已经结合为 Cu(NH3)42+离子了，从而在一定程度上丧失 了Cu2+和NH3各自独立存在时的化学性质， 实际上它们形成了稳定性很高的新的结构，
H3N H3N
Cl NH3
Co NH3
Cl
第二节 配合物的化学键理论
• 有关配合物的结构问题，实质是中心原子 与配体之间靠什么结合在一起以及配合物 的空间构型问题。这个问题有不少科学家 提出了各种各样的理论，其中1893年维尔 纳提出的主、副价说最有代表性，维尔纳 也被称为近代配合物化学的创始者。他认 为在配离子如PtCl62-中，Pt4+除了以主价 （符合经典化合价理论的价）与4个Cl-结合 以外，还能以副价同额外的两个Cl-结合成 PtCl62-。
无机化学《配合物》教案
无机化学《配合物》教案配合物是指由配位原子（或离子）与另一部分（配位体）通过化学键连接而成的化合物。
配合物具有许多独特的化学和物理性质，并广泛应用于催化剂、药物、颜料和材料等领域。
本教案旨在介绍配合物的定义、结构以及配位键的形成机制和性质。
一、配合物的定义1.配合物是指由配位原子（或离子）与另一部分（配位体）通过化学键连接而成的化合物。
2.配位原子（或离子）是通常为过渡金属离子，但也可以是其他元素或离子。
3.配位体是指可以通过配位键与配位原子（或离子）形成配合物的分子或离子。
二、配合物的结构1.配位原子（或离子）和配位体通过配位键相连。
2.配位键的形成使得配位体围绕着配位原子（或离子）形成一个立体结构，称为配位球。
3.配合物的结构可以是一维、二维或三维的，具有不同的形态和几何构型。
4.配位原子（或离子）的电子层配置决定了配合物的稳定性和反应性。
三、配位键的形成机制和性质1.配位键的形成是通过配位体的配位原子与配位原子（或离子）的空位或配对电子形成配位键。
2.配位键可以是共价键、离子键或金属键。
3.配位键的形成能力受到配位原子（或离子）的电子能级和配位体的配位能力的影响。
4.配位键的性质包括键长、键能、键角和配位度等。
这些性质决定了配合物的化学和物理性质。
四、配合物的化学性质1.配合物可以发生配位键的断裂和配位体的替换反应，产生新的配合物。
2.配合物的稳定性受到配位原子（或离子）的电荷、原子半径和配位体的配位能力的影响。
3.配合物的溶解度和酸碱性常常与配位体的配位能力和配位度有关。
4.配合物的光谱性质（如吸收光谱、荧光光谱等）可以用来确定配位原子（或离子）和配位体的结构和环境。
五、配合物的应用1.配合物常用作催化剂，参与有机合成和化学反应。
2.配合物可用于制备药物，具有生物活性和药效。
3.配合物可以用作颜料和染料的原料，提供不同颜色和稳定性。
4.配合物可用于制备材料，具有特殊的磁性、光学和电学性质。
无机化学中的金属离子配位
无机化学中的金属离子配位金属离子的配位化学是无机化学的重要领域之一。
通过配位反应，金属离子可以与配体形成配合物，从而展现出不同的物理性质和化学性质。
本文将介绍金属离子配位的基本原理、配合物的性质以及在实际应用中的重要性。
一、金属离子配位的基本原理金属离子配位是指金属离子和配体之间发生的化学反应。
在这种反应中，金属离子通过与配体之间的配位键结合形成配位化合物。
配位键是通过金属离子与配体中的一个或多个配位原子之间的化学键形成的。
常见的配位原子包括氮、氧、硫等。
金属离子配位的反应过程通常可以用以下方程式表示：[金属离子] + [配体] → [金属配合物]在配位反应中，金属离子的电子结构发生改变，形成配位键后，金属离子周围的电子云结构发生变化，从而影响了金属离子的性质。
二、金属离子配合物的性质金属离子配合物具有多种物理性质和化学性质，其中包括：1. 稳定性：金属离子配合物的稳定性是指配合物在溶液中的抵抗解离的能力。
稳定性取决于金属离子和配体之间的配位键强度，以及配合物的结构和溶液条件等因素。
2. 颜色：金属离子配合物通常具有特殊的颜色。
这是由于金属离子的d电子发生跃迁，从而吸收了特定波长的光线。
这种现象被称为配位自由度。
3. 磁性：部分金属离子配合物具有磁性。
这是由于配合物中的金属离子存在未成对的电子，从而产生了磁性。
4. 反应性：金属离子配合物在溶液中可以参与多种反应，例如配位置换反应、配位加成反应等。
这些反应常常导致配合物性质的变化，从而扩展了金属离子在化学反应中的应用。
三、金属离子配位在实际应用中的重要性金属离子配位在实际应用中具有广泛的重要性。
以下是一些常见的应用领域：1. 催化剂：金属离子配合物常被用作催化剂。
通过调控金属离子和配体之间的配位键强度和结构，可以优化催化剂的活性和选择性。
2. 药物：金属离子配合物在医药领域中具有重要的应用价值。
一些金属离子配合物被用作抗肿瘤药物、抗炎药物等。
通过调节配合物的结构和配体的选择，可以改变药物的活性和毒性。
《基于Schiff碱和氮杂环配体功能配合物的设计、合成及性质研究》范文
《基于Schiff碱和氮杂环配体功能配合物的设计、合成及性质研究》篇一一、引言近年来，配合物化学作为无机化学的一个重要分支，因其独特的结构和性质在材料科学、生物医学、催化等领域具有广泛的应用前景。
其中，Schiff碱和氮杂环配体在构建多功能配合物方面发挥着重要作用。
Schiff碱具有良好的配位能力和稳定性，能够与金属离子形成一系列稳定的配合物；而氮杂环配体因其含有丰富的氮原子，能够提供多个配位点，使得配合物具有多样化的结构和功能。
本文旨在设计、合成基于Schiff碱和氮杂环配体的功能配合物，并对其性质进行研究。
二、配合物的设计1. 配体的选择与设计本实验选择Schiff碱和氮杂环配体作为主要配体。
Schiff碱通过醛酮类化合物与胺类化合物反应生成，具有良好的配位能力和稳定性。
氮杂环配体则包括吡啶、咪唑等，它们含有丰富的氮原子，能够提供多个配位点。
通过将这两种配体进行组合，可以构建具有多种功能和结构的配合物。
2. 金属离子的选择金属离子的选择对于配合物的性质具有重要影响。
本实验选择了常见的金属离子如Cu2+、Co2+、Ni2+等，这些金属离子具有丰富的电子云和较高的配位能力，能够与Schiff碱和氮杂环配体形成稳定的配合物。
三、配合物的合成1. 实验材料与仪器实验所需材料包括醛酮类化合物、胺类化合物、氮杂环配体、金属盐等。
实验仪器包括磁力搅拌器、恒温烘箱、离心机等。
2. 合成步骤（1）Schiff碱的合成：将醛酮类化合物与胺类化合物在酸性条件下进行反应，生成Schiff碱。
（2）功能配合物的合成：将Schiff碱与氮杂环配体按照一定比例混合，再加入金属盐进行反应，生成功能配合物。
四、性质研究1. 结构表征通过X射线单晶衍射、红外光谱等手段对功能配合物的结构进行表征。
结果表明，功能配合物具有预期的结构和组成。
2. 性质研究（1）磁学性质：通过磁性测量仪对功能配合物的磁学性质进行研究。
结果表明，功能配合物具有较好的磁学性能。
配位化学中阴离子的选择和配合物性质
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。
- 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、"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、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)。
无机化学中的配合物的磁性性质研究磁性是物体自然具备的性质之一，所谓磁性，就是指物体受到磁场的作用时所表现出来的行为。
磁性被广泛运用于各个领域，如医学、工业、能源等。
在无机化学研究中，配合物的磁性性质是一个重要的研究课题。
配合物是由金属离子和配体结合而成的化合物，它的磁性性质与其成键方式、电子构型等有着密切的关系。
I. 配合物的磁性分类
在无机化学中，根据配合物的磁性表现，可以将其分为三类，分别是顺磁性、反磁性和抗磁性。
1. 顺磁性
顺磁性是指物质在外加磁场下，其磁偶极矩与磁场方向相同并且强度增大。
顺磁性物质中的电子轨道填充状态是不对称的，这导致一部分电子不成对，形成自旋磁量子数为1/2的自由电子。
顺磁性物质中的金属离子具有未配对电子，磁场作用下这些电子会
导致金属离子的总磁矩增强，从而增强配合物的磁性。
例如，
Fe2+、Ni2+和Cu2+等金属离子在配位化合物中具有顺磁性。
2. 反磁性
反磁性是指物质在外加磁场下，其磁偶极矩与磁场方向相反并
且强度减小。
反磁性物质中的电子轨道填充状态是对称的，即其
电子成对存在。
反磁性物质中的金属离子具有配对电子，在磁场
作用下这些电子会对配合物的磁性产生抵消作用，从而减弱配合
物的磁性。
例如，Zn2+、Cd2+和Hg2+等金属离子在配位化合物
中具有反磁性。
3. 抗磁性
抗磁性是指物质在外加磁场下，其磁偶极矩与磁场方向垂直，
且强度基本不变。
抗磁性物质中的电子轨道填充状态是对称的，
但是这些电子的自旋方向和运动方向不对称，导致其总磁矩为零，并对配合物的磁性不产生影响。
例如，Be2+、Mg2+和Ca2+等金
属离子在配位化合物中具有抗磁性。
II. 研究顺磁性和反磁性配合物的方法
研究顺磁性和反磁性配合物的方法有许多，其中最为常用的就是磁学法。
磁学法的原理是利用电子自旋与轨道角动量相互作用的规律，通过测量磁化强度和磁场之间的关系，确定金属离子是否存在未配对电子。
磁化强度指的是一个系统在外加磁场作用下所表现出来的极化程度。
磁学法的优点在于可以直接测定金属中心的电子态，因此可以用来确定配合物的结构、配体的性质以及金属离子的价态等。
除了磁学法之外，还存在其他一些物理方法可以用来研究配合物的磁性性质。
例如，光学脉冲法、电子顺磁共振法、核磁共振法等。
这些方法的原理和磁学法类似，都是根据电子的自旋和轨道角动量相互作用的规律来研究配合物的磁性行为。
III. 磁性配合物的应用
磁性配合物具有许多重要的应用，其中最为常见的就是用于储能、分离、健康检测以及信息存储等方面。
1. 储能
磁性配合物可以用来制备高性能的储能材料。
例如，针型晶体Fe8可以通过变磁场或温度的变化而调节其磁性态，从而实现高效的热能转化。
2. 分离
磁性配合物可以作为一种非常有效的分离材料，可以用于富集目标物质、分离混合物等方面。
例如，超顺磁斑点磁珠可以有效地富集目标蛋白，成为生物分子分离技术中重要的材料。
3. 健康检测
磁性配合物可以用于制备高灵敏度的磁共振成像剂，可以帮助医生更好地了解患者的身体情况。
例如，配合物Gd-DOTA在磁共振成像中具有很高的灵敏度和对比度，可以用于医学成像。
4. 信息存储
磁性配合物可以用于制备高密度的数据存储材料。
例如，在硅基芯片中利用磁性储存单元可以大大提高数据存储密度和数据读取速度。
总之，磁性配合物的研究不仅可以加深我们对金属配位化学的理解，而且可以开发出许多实用材料，有着广泛的应用前景。