基础化学配位化合物
基础化学教案--配位化合物
教案序号 授课教师 6 张昆 课程名称 教研组长 基础化学 姚艳训 授课类型 授课班级 17 制药 授课题目 配位化合中物 新授课 授课时间 2017．9．19
知识目标: 1.学生会说出配位化合物的内界和外界 2.学生理解会辨别中心离子、配体和配位数的概念 教学目标 3.掌握配合物的命名 能力目标: 学生掌握配合物的中心离子和配合物的命名 情感态度价值观: 培养学生严谨求实的科学态度和作风 教学重点 及难点 教学方法 手段
18 分
基础化学教案
（一）内界 1.中心离子 2.配体和配位数 3.配离子 （二）外界 三、配离子和配合物的命名 1.配离子的命名顺序 配位数目（用一、二、三、四等 +配体+合=中心离子+ 化合价（用罗马数字表示）+离子 如：书 P33 2.配合物的命名 原则：阴离子在前，阳离子在后 如：书 P33-34 学生练习 教师讲解 学生记信并理解内 界的组成 22 分
Hale Waihona Puke 重点： 中心离子，配体和配位数 难点： 配合物的命名
教学方法：讲练结合 手段：教案、书、多媒体
本节知识结构完整，有一定难度。但知识是初中没有接触过的，需反复 练习，加强巩固。 课后反思
基础化学教案
教学过程与内容 师生活动 时间 分配 5分
【复习引入】
1、 2、 化学键 离子键、共价键
教师提问
课讲授 一、配位化合物的概念 配位化合物，简称配合物。是无机化学研究的主要对象 之一，它是一类复杂、特点多样、应用广泛的化合物。 它与医学有密切关系，生物体内的金属离子大多以配合 学生看书 物的形式存在，在生命活动中起着极其重要的作用。 读、理解定义 教师分析、讲解 二、配位化合物的组成 1.内界和外界 配合物一般由内界和外界两部分组成。 内界：即配位单元，是配合物的特征部分 外界：除内界以外的部分 以硫酸四氨合铜（II）为例说明内界和外界 根据图片讲解内界 22 分 和外界
第五章配位化合物
[Ag(S2O3)2]3-, [Fe(CN)6]4-, [Fe(SCN)6]3-, [HgI4]2- , [Fe(CN)6]3-等 或原子)和一定数目 配位单元：由中心离子(或原子 配位单元：由中心离子 或原子 和一定数目 的中性分子或阴离子以配位键结 合而成的中性分子或复杂离子。 合而成的中性分子或复杂离子。 [Ni(CO)4], [Co(NH3)3F3], [Pt(NH3)2Cl2], K3[Fe(SCN)6], [Ag(NH3)2]NO3。 配合物: 含配位单元的化合物。 配合物 含配位单元的化合物。
6
{
多齿配体数≠（ ） 多齿配体数 （<） 配位数 中心离子的配位数一般等于其电荷数的二倍 如：M+——2、M2+——4、M3+——6 、 、 ④.配离子的电荷数 a. 配离子的电荷数等于中心原子的氧化数 和配体总电荷数的代数和。 和配体总电荷数的代数和。 b. 外层电荷数的相反数。 外层电荷数的相反数。 K3[Fe(SCN)6] [Ag(NH3)2]NO3 中心离子的电荷数: 中心离子的电荷数 +3(Ⅲ) +1(Ⅰ) [Pt(NH3)2NO2NH2 Cl2] +4(Ⅳ) Ⅳ
13
[Co(NH3)5(ONO)]Cl2 氯化亚硝酸根•五氨合钴 Ⅲ) 氯化亚硝酸根 五氨合钴(Ⅲ 五氨合钴 六氯合铂（ 六氯合铂（Ⅳ）酸 H2[PtCl6] Na3[Ag(S2O3)2] [Cu(NH3)4](OH)2 K3[Fe(SCN)6] 二硫代硫酸根合银(Ⅰ 酸钠 二硫代硫酸根合银 Ⅰ)酸钠 氢氧化四氨合铜(Ⅱ 氢氧化四氨合铜 Ⅱ) 六硫氰合铁(Ⅲ 酸钾 六硫氰合铁 Ⅲ)酸钾
12
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[Ag(S2O3)2]3[Cr(NH3)5(H2O)]3+ [Cu(NH3)4]2+ [Fe(NH3)2(en)2]3+ [Co(NH3)5(ONO)]2+ [Cr(NH3)3Cl3]
配位化合物(扬州大学张老师)
配位数 不一定等于 化学计量比 配位数 不一定等于 配体数
配位数2： 中心原子的电子组态： d10 例如：Cu(I) Ag(I) Au(I) 直线形，D∞h
Hg(I)
Cu(NH3)2+, AgI2, Au(CN)2，HgCl2– [Ag(NH3)2]+，HgX2
S Ag C N Ag S C N Ag S
ns2(n-1) d2 d3 3d5 4s1 d5 d6 d7
IB IIB Ni Cu Zn
d8 3d10 4s1 d10
配体( ligand, L) , Lewis碱,电子对给体
S2- NH3 CNClEDTA etc
配位数（coordination number,CN )
HgS22- CN=4, Cu(CN)2- CN=? Zn(EDTA)2- CN=6,
b) 在无机配体或有机配体中， 阴离子在前，中性分子在后； 如： K[PtCl3NH3], 三氯•氨合铂（II）酸钾
[Co(N3)(NH3)5]SO4 , 硫酸叠氮•五氨合钴（III）
c) 同类配体中，若配位原子不同时， 则按配位原子元素符号字 母顺序排列； 如：
[Co(NH3)5H2O]Cl3 三氯化五氨•水合钴（III） K2[Cr(CN)2(O)2(O2)NH3] 二氰•二氧•过氧根•氨合铬(VI）酸钾 d) 同类配体中，若配位原子相同，则含较少原子数的 配体在前，含较多原子数的配体在后； 如：
K4[Fe(CN)6] ： 亚铁氰化钾
K3[Fe(CN)6] ： 铁氰化钾 以首次合成者的名字命名: NH4[Cr(NH3)2(NCS)4] : 雷纳克盐 [Pt(NH3)4][PtCl4] : 马格努斯盐 [IrCOCl(PPh3)2]: 瓦斯卡化合物 [RhCl(PPh3)3]: 威尔金森化合物 K[PtCl3(C2H4)]: 蔡司盐
基础化学：第四章 配位化合物-1
配位药物化学
顺铂 (Cisplatin)
卡铂
奥沙利铂
奈达铂
乐铂
铂类抗癌药物
❖ 4.1 配合物 (coordination compound) 的基本概念
一、配合物的定义、组成和命名
1. 定义
➢ 由配体和中心原子以配位键结合，按一定组成和 空间构型所形成的化合物
➢ 配体(L)：能够给出示有 SO42-
未能查出Cu2+ X射线晶体衍射证明为
[Cu(NH3)4]SO4
配合物
配合物的应用广泛
➢ 人体内胰岛素：锌的配合物 ➢ 植物的固氮作用：铁、钼的配合物 ➢ 植物光合作用：镁的配合物 ➢ 维生素B12：钴的配合物 ➢ 人体血液中传送氧气的血红蛋白：铁的配合物 ……
血红蛋白
H2OO2
第四章 配位化合物
❖ 4.1 配合物的基本概念 ❖ 4.2 价键理论 ❖ 4.3 晶体场理论
CuSO4溶液 CuSO4溶液 CuSO4溶液 +过量氨水 CuSO4溶液 +过量氨水 CuSO4溶液 +过量氨水
NaOH溶液 BaCl2溶液 BaCl2溶液 NaOH溶液 无水乙醇
示有Cu2+
示有 SO42-
(3). 配体的数目用一、二、三、四等表示
(4). 在最后一个配体名称之后、金属前缀以“合”字 (5). 当中心离子具有多种氧化态时，在该原子
后用括号注明(罗马数字) (6). 若配体名称较长或为复杂配体时，配体名
称写在配体数目后的括号中
[Co(NH3)3(H2O)Cl2]+ 二氯•三氨•水合钴(Ⅲ)离子
➢ 中心原子(M)：具有接受孤对电子或多个不定域 电子的空轨道的离子或原子
配位键
第八章络合物(配位化合物)化学基础
第八章络合物（配位化合物）化学基础【竞赛要求】场理论。
Ti(H2O)36的颜色。
路易斯酸碱的概念。
【知识梳理】一、配合物基本知识1、配合物的定义由中心离子（或原子）和几个配体分子（或离子）以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，通常称为配位单元。
凡是含有配位单元的化合物都称作配位化合物，简称配合物，也叫络合物。
[Co(NH3)6]3+，[Cr(CN)6]3–，Ni(CO)4都是配位单元，分别称作配阳离子、配阴离子、配分子。
[Co(NH3)6]Cl3、K3[Cr(CN)6]、Ni(CO)4都是配位化合物。
[Co(NH3)6]、[Cr(CN)6]也是配位化合物。
判断的关键在于是否含有配位单元。
思考：下列化合物中哪个是配合物①CuSO4·5H2O②K2PtCl6③KCl·CuCl2④Cu(NH2CH2COO)2⑤KCl·MgCl2·6H2O⑥Cu(CH3COO)2注意：①配合物和配离子的区别②配合物和复盐的区别2、配合物的组成中心离子内界单齿配体配位体多齿配体配合物螯合配体外界（1）配合物的内界和外界以[Cu(NH3)4]SO4为例：[Cu(NH3)4]2+SO24内界外界内界是配位单元，外界是简单离子。
又如K3[Cr(CN)6]之中，内界是[Cr(CN)6]3–，外界是-1-K可以无外界，如Ni(CO)4但不能没有内界，内外界之间是完全电离的。
（2）中心离子和配位体中心离子:又称配合物的形成体，多为金属（过渡金属）离子，也可以是原子。
如Fe3+、Fe、Co、Ni、Cu、Co等，只要能提供接纳孤对电子的空轨道即可。
配位体:含有孤对电子的阴离子或分子。
如NH3、H2O、Cl－、Br－、I－、CN－、CNS－等。
（3）配位原子和配位数配体中给出孤对电子与中心离子直接形成配位键的原子，叫配位原子。
配位单元中，中心离子周围与中心离子直接成键的配位原子的个数，叫配位数。
配位化合物[Cu(NH3)4]SO4的内界为[Cu(NH3)4]2+，中心Cu2+的周围有4个配体NH3，每个NH3中有1个N原子与Cu2+配位。
化学中的配位化合物
化学中的配位化合物化合物是由不同原子通过共价或离子键相互结合形成的物质，而配位化合物则是在这个基础上引入了一个中心离子，使得周围的分子（配体）以孪晶体的方式围绕中心离子达到稳定的结构。
配位化合物的结构一般有两种，一种是具有点群对称的配位化合物，形成简单、对称的分子结构，大部分金属的情况都可以用点群的理论来解释。
另一种是非点群对称的配位化合物，由于存在不对称的原子、分子轨道、配体偏离等因素，使得其结构更为复杂。
不同种类的配位化合物均有着精细的内部结构和相关的理论研究。
以下将简单介绍一些常见的配位化合物及其特性。
1. 氨基酸配合物氨基酸是生物体中基础的分子构成单元，能通过阳离子交换、水解、还原等方式形成两性离子、金属离子配合物等，而在生命的进化过程中扮演了重要的角色。
例如，在乳酸菌中形成的结晶化氢桥纤维素(HBNC)中，氧原子上存在的羧基(O-H)和羧酸根基相连形成具有羟基和羧基的链状结构，进而与其它羟基和尿酸等形成氢键和金属离子配合物。
这些配合物有着天然的抗氧化、生物酸等很好的保健作用。
2. 金属络合物金属络合物即为金属离子与配体发生协同作用形成的化合物。
一般来说，金属离子具有可导电性、电子电离能低、主量子数较低、容易失去电子等特性，而其与配体之间的协同作用则存在着多种络合键，如项链式、夹心戒指式、四面体结构等。
这些络合物往往具有一定的生物活性、化学稳定性和物理性能特征，同时也在催化、光催化等领域为人们所利用。
例如，著名的血红蛋白就是由铁离子与血红蛋白配体组成，具有保护红细胞、传递氧气等作用。
而且通过控制金属离子的丰度、配合物的带电性等可以实现多种功能，例如合成光致消除材料、催化剂及光电转换器件等等。
3. 铁与铜络合物铁与铜被广泛应用在催化剂、生物学等领域，其化学性质与络合物的结构密切相关。
铁与铜的化合物因其含有容易发生氧化还原反应的过渡金属离子而具有很大的生物活性；而其复杂的化学结构和理论分析则常常是人们探寻其性质的难点。
高考化学常见配位化合物
高考化学常见配位化合物化学是一门研究物质组成、性质和变化的科学，而配位化学则是化学中一个重要的分支。
配位化学是研究含有金属离子或金属原子与配位基（通常是带负电的原子团或分子）相互作用形成稳定化合物的学科。
在高考化学中，配位化合物也是一个重要的考点。
本文将介绍高考化学中常见的配位化合物。
1. [Fe(CN)6]4-：这是高考中常见的一个配位化合物。
它的结构为八面体形，铁离子（Fe2+）与六个氰根离子（CN-）配位形成。
该化合物稳定性很高，可以用作铁的标准溶液，也用于分析化学和生物化学实验中。
2. [Cu(NH3)4]2+：这是另一个高考中常见的配位化合物。
它的结构为正方形平面形，铜离子（Cu2+）与四个氨分子配位形成。
该化合物常用于铜盐的检测和分离，同时也可用来制备其他铜配合物。
3. [Ag(NH3)2]+：这个化合物是银阳离子与两个氨分子配位形成，它在高考化学实验中常用来检测和分析卤素离子（如氯离子、溴离子等）。
4. [Co(NH3)6]3+：这是一个典型的八面体配合物，其中钴离子（Co3+）与六个氨分子配位形成。
该化合物常用于有机合成中的氧化反应，同时也是高考中的重要考点。
5. [Ni(CO)4]：这是一个重要的四面体配合物，在其中镍离子（Ni2+）与四个一氧化碳配位形成。
该化合物是重要的工业催化剂，常用于有机合成反应中。
6. [PtCl2(NH3)2]：这是一个常见的方阵配合物，在其中铂离子（Pt2+）与两个氯离子（Cl-）和两个氨分子配位形成。
该化合物具有良好的溶解性，广泛用于医学和生物化学领域。
这些配位化合物是高考化学中常见的，理解它们的性质和应用对于高考化学的学习和应试非常重要。
除了上述提到的化合物，还有许多其他的配位化合物在高考中也有可能出现。
在学习高考化学时，要注重对配位化合物的分子结构、性质和配位基的影响等方面的理解。
此外，还需要掌握相关的实验操作和分析方法，以便在实际操作中可以正确使用配位化合物。
基础化学配位化合物及配位平衡习题解答
13.解答：lgc
K
θ/ ZnY
=7.75>6，可以标定。
14.解答：lgc
K
θ/ ZnY
=9.21>6，可以滴定。
反式-二溴·四氨合钌(III)
顺式-四氨·二水合钴(III) 反式-四氨·二水合钴(III)
11 配位化合物及配位平衡
22.解答：顺式-二氯·二氨·二水合铬(III)结构式：
可能的异构体有：
其中(I)、(II)为反式二氨异构体。 23.解答：配体 en 比配体 F-具有更强的场强，F-引起的中心离子 Co3+d 轨道分裂能
小于 en 引起的中心离子 Co3+d 轨道分裂能。所以电子在[CoF6-]3-的 eg 与 t2g 之间跃迁需要的能量比[Co(en)3]3+的小，即[CoF6-]3-电子跃迁吸收的光波波 长比[Co(en)3]3+的长，[CoF6-]3-显示出的颜色对应的光波波长比[Co(en)3]3+ 的短。所以黄色溶液应该是[Co(en)3]3+的溶液，而[CoF6-]3-溶液成蓝色。 24.解答：(1) [CuBr4]2-、[Cu(H2O)6]2(2) 正 方 形 场 配 合 物 [CuBr4]2- 中 心 离 子 d 轨 道 分 裂 能 比 八 面 体 场 [Cu(H2O)6]2-配合物 d 轨道分裂能小，[Cu(H2O)6]2-的电子跃迁能大于 [CuBr4]2-，[Cu(H2O)6]2-显示的颜色波长大于[CuBr4]2-，[Cu(H2O)6]2-呈淡 蓝色，而[CuBr4]2-呈深紫色。
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二、配合物的组成：
例：
配位健 离子键
[Cu (NH3)4] SO4
中心原子 配体 配原子 配位数
内层
外层
配合物
例：指出K4[Fe(CN)6]配合物的中心原子 、配体、配位数、内层及外层。
注：1、配位原子
配体中提供
孤对电子对的原子。
:NH3 H2O: :CN- :OH- :Cl:NO2- :ONO- :SCN- :NCS-
[Zn(NH3)4]2+ NH3
1. [Ni(NH3)4]2+
3d 4s
4p
Ni2+：3d8
3d
sp3
[Ni(NH3)4]2+： 单电子 n=2
NH3中 N提供
[Ni(NH3)4]2+ 特点：中心原子d电子不变化 中心原子杂化情况： sp3杂化 空间构型：正四面体
[Ni(NH3)4]2+ NH3
Ni2+
NH3
NH3
NH3
配位数为4的配合物
例题： NH4[Cr(NH3)2(SCN)4] 四硫氰根•二氨合铬(Ⅲ)酸铵 配体 NH3， SCN-
配位原子 N，S 配位数 6
例题： [Co(NH3)2(en)2]Cl3 氯化二氨·二(乙二胺)合钴(III) 配体 NH3， en
配位原子 N,N,N 配位数 6
第二节 配合物的化学键理论
一、价键理论(1931, Pauling Li) 例：[Zn(NH3)4]2+
2. [Ni(CN)4]2- 3d
4s
4p
Ni2+：3d8
重排
单电子 n=0
dsp2
NH3中 N提供
[Ni(CN)4]2特点：中心原子d电子发生重排 中心原子杂化情况： dsp2杂化
空间构型：平面正方形
[Ni(CN)4]2-
CN-
Ni2+
CN-Leabharlann CNCN-稳定性：[Ni(NH3)4]2+ < [Ni(CN)4]2-
[Ag(NH3)2]+
4d
Ag+: 4d10
4d [Ag(NH3)2]+:
5s 5p
sp
5p
NH3中N提供
[Ag(NH3)2]+ 中心原子杂化情况： sp杂化 空间构型：直线形
实例2：配位数为4的配合物
28Ni 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2
28Ni2+
[Ar]3d84s04p0
实例2：配位数为4的配合物
30Zn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
30Zn2+
[Ar]3d104s04p0
1. [Zn(NH3)4]2+3d Zn2+：3d10
3d [Zn(NH3)4]2+：
4s
4p
sp3
NH3中N提供
[Zn(NH3)4]2+ 特点：中心原子d电子不变化 中心原子杂化情况： sp3杂化 空间构型：正四面体
配位原子： N，O 配位数：
6
例题：
[Pt(NH3)4NO2Cl]2+ 氯·硝基·四氨合铂(IV)配离子
[Fe(CN)6]4+ 六氰合铁(Ⅱ)配离子
[Co(NH3)3(H2O)Cl2]+ 二氯·三氨·水合钴(III)配离子
例题：
[Co(NH3) 6]Cl3 K4[Fe(CN)6]
氯化六氨合钴（Ⅲ） 六氰合铁(Ⅱ)酸钾
深蓝色溶液的分析
深蓝色溶液
BaCl2 白色BaSO4 NaOH 无天蓝色Cu(OH)2
X-射线分析：
[Cu (NH3)4] SO4
配位键 离子键
配离子
金属原子或离子与一定数目的中性
分子或阴离子以配位键相结合的复杂离
子。
2+
H3N
NH3
Cu
H3N
NH3
配合物—— 由一定的含有孤对电子的分 子或离子与具有空轨道的原子或离子之 间以配位键结合而成的结构单元称为配 离子或者配合分子，含有配离子或者配 位分子的化合物称配合物。
3、配体命名次序：
[Pt(NH3)4NO2Cl]2+
先阴离子，后中性分子（Cl－、H2O)
先无机，后有机
( NO2-, en )
配体均为阴离子（中性分子），按配位 原子英文字母顺序排列（NH3、H2O)
例：命名下列配合物，指出它们的配位 体、配位原子及配位数
[Co(NH3)6]3+ 六氨合钴（Ⅲ）配离子
主要内容：
1.配位化合物的基本概念(组成和命名) 2.配合物的化学键理论 价键理论：确定杂化类型，解释空间构型、稳
定性和磁性 晶体场理论：明确d电子排布, 解释稳定性、磁
性和颜色 3.配位平衡 4.螯合物
第一节 配位化合物的基本概念
一、配合物的定义
CuSO4 NH3·H2O
Cu(OH)2 天蓝色
NH3·H2O 深蓝色溶液
三、配合物的命名
[Cu (NH3)4] SO4 硫酸四氨合铜(Ⅱ) 命名原则：
1、 先阴后阳：
[ ]SO4 [ ]Cl
硫酸[ ] 氯化[ ]
K[ ] [ ]酸钾
2、 配离子（[ ]）：
配体数-配体名称-“合”-中心原子名 称（氧化值）
[Co(NH3)3(H2O)Cl2]Cl ? 氯化二氯•三氨•水合钴（Ⅲ）
[Co(NH3)3(H2O)Cl2]Cl
氯化二氯·三氨·水合钴(III) [Pt(NH3)4NO2Cl] CO3
碳酸氯·硝基·四氨合铂(IV)
例题：
H2[PtCl6]
六氯合铂(Ⅳ)酸
配体 Cl- 配位原子 Cl
配位数 6
例题：
[Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸亚硝酸根•五氨合钴(Ⅲ) 配体 NH3 , ONO配位原子 N , O 配位数 6
NH3
2+
H3N
Zn NH3
NH3
1、理论要点 中心原子与配体以配位键相结合，
形成键。中心原子提供杂化空轨道
中心原子提供的空轨道须先经杂化， 杂化类型取决于中心原子的电子层结构
和配体的影响
sp, sp3, dsp2, d2sp3, sp3d2 杂化类型决定配合物的空间构型、稳定 性和磁性
实例1：配位数为2的配合物
硝基 亚硝酸根 硫氰酸根 异硫氰酸根
2、单齿配体：
:NH3
: :
多齿配体： H2N CH2 CH2NH2
3、配位数——配合物中配位键的数目
例：[Cu(en)2]2+配位数为 A、1 B、2 C、3
√D、4
例题：
指出K4[Fe(CN)6]配合物的中心原 子、配体、配位原子、配体数、配位 数、内层及外层。
配体：
NH3 ，配位原子： N
配位数：
6
K4[Fe(CN)6] 六氰合铁（Ⅱ）酸钾 配体： CN- ，配位原子： C 配位数： 6
H2[PtCl6] 六氯合铂（Ⅳ）酸 配体： Cl- ，配位原子： Cl 配位数： 6
[Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸亚硝酸根•五氨合钴（Ⅲ）
配体： NH3，ONO-