第六章 配位化学测验
配位化学答案
配位化学答案一、选择题(每题1分，共15分)1-5A,A,C,B,D6-10C,D,D,B,D11-15B,C,B,B,A二、填空题（1题，每空0.5分，共7分；其余每空1分，共6分）1、+2，平面正方形，N,C u2+，4；d s p2，顺，-3，八面体，C,F e3+，6，s p3d2,顺2、1）硫酸四氨合铜（Ⅱ）2）六氰合铁（Ⅲ）酸钾3）三氯化三乙胺合钴（Ⅱ）4）c i s-[P t(C2H4)C l3].H2O5)N i[(C O)4]6)K3[F e(C N)6]三、名词解释（每题3分，共24分）1、配合物：可以给出孤对电子的分子和具有孤对电子的分子按照一定组成和空间构型所形成的化合物。
2、内轨型配合物：在形成配合物中，配位体的孤对电子所占空轨轨道是有（n-1）d轨道参与的杂化轨道[（n-1）d+ns+np]，所以叫轨型配合物3、螯合物：由双齿或者多齿配体与同一个中心原子作用形成的具有环状结构的配合物4、键合异构：当一个单齿配体有两个可能用于配位的不同原子时，分别用不同的原子配位，可能产生键合异构现象5、多核配合物：含有2个或者2个以上中心原子（或者离子）的配合物6、Jahn-Teller 效应：电子在简并轨道中的不对称占据会导致分子的几何构型发生畸变，从而降低分子的对称性和轨道的简并度，使体系的能量进一步下降的现象称为Jahn-Teller 效应。
四、问答题（每题6分，共36分）1 简要阐明配合物的价键理论？答：1）中心离子或原子通过提供与配位数相等数目的杂化了的空轨道接受来自配体的孤电子对（或π键电子对）形成配位共价键。
2）杂化轨道与空间构型的关系为了增强成键能力，中心原子能量相近的空的价轨道要通过适当的方式线性组合成具有更强方向性的、符合σ对称性要求的等价杂化轨道。
2、简述配体的光谱化学序列？答：将一些常见配体按光谱实验测得的分裂能从小到大次序排列称为光谱化学序。
F－＞H2O＞CO(NH2)2＞NH3＞C2O42－≈en＞NCS－＞Cl－≈CN－＞Br－＞(C2H5O)2PS2≈S2－≈I －＞C2H5O)2PSe2－3、用晶体场理论解释[Fe(CN)6]4-与FeSO4.7H2O的磁性差异？答：在上述两个配合物中，CN-是强场配体，分裂能大于电子成对能，所以中心原子铁采取低自旋，6个单电子全部成对，所以[Fe(CN)6]4-属于抗磁性配合物；而H2O是弱场配体，分裂能小于电子成对能，所以中心原子铁采取高自旋，6个单电子中只有1对成对，还有4个单电子，所以FeSO4.7H2O属于顺磁性配合物。
配位实验报告
一、实验目的1. 了解配位化合物的概念和基本性质。
2. 掌握配位化合物的合成方法。
3. 通过实验，观察和记录配位化合物的颜色、溶解度等性质的变化。
4. 分析配位化合物中中心金属离子与配体的配位键的形成和断裂过程。
二、实验原理配位化合物是由中心金属离子（或原子）与一定数目的配体通过配位键结合而成的化合物。
配位键是一种特殊的共价键，由中心金属离子提供空轨道，配体提供孤对电子形成。
配位化合物的性质与中心金属离子和配体的种类、配位键的数目等因素有关。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 金属离子：CuSO4、NiSO4、CoCl2、FeSO4等- 配体：NH3、EDTA、KSCN、K4[Fe(CN)6]等- 试剂：盐酸、氢氧化钠、硫酸、丙酮等- 仪器：试管、烧杯、滴定管、移液管、玻璃棒、酒精灯、试管架等2. 实验药品：- CuSO4、NiSO4、CoCl2、FeSO4、NH3、EDTA、KSCN、K4[Fe(CN)6]、盐酸、氢氧化钠、硫酸、丙酮等四、实验步骤1. 配位化合物的合成：- 将一定量的金属离子溶液加入适量的配体溶液中，搅拌混合，观察配位化合物的颜色、溶解度等性质的变化。
- 例如，将CuSO4溶液加入NH3溶液中，观察生成的[Cu(NH3)4]2+配位化合物的颜色和溶解度。
2. 配位化合物性质的观察：- 观察配位化合物的颜色、溶解度等性质的变化，并记录实验数据。
- 例如，观察[Cu(NH3)4]2+配位化合物的颜色为深蓝色，溶解度比CuSO4溶液高。
3. 配位平衡的移动：- 在配位化合物溶液中加入一定量的强酸或强碱，观察配位平衡的移动，并记录实验数据。
- 例如，在[Cu(NH3)4]2+配位化合物溶液中加入氢氧化钠溶液，观察配位平衡的移动，并记录溶液的颜色变化。
4. 配位滴定实验：- 利用EDTA滴定法测定金属离子的含量。
- 例如，用EDTA滴定Cu2+，观察滴定终点，并计算金属离子的含量。
五、实验结果与分析1. 配位化合物的颜色和溶解度：- 通过实验观察，我们发现金属离子与配体反应后，生成的配位化合物具有特定的颜色和溶解度。
高中化学竞赛试题配位平衡和滴定
中学化学竞赛试题资源库——配位平衡和滴定A组1．下图所示的直型石英玻璃封管中充有CO气体，左端放置不纯的镍（Ni）粉。
在一定条件下，Ni可以与CO(g)发生如下反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)但Ni粉中的杂质不与CO(g)发生反应。
玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350K和470K，经过足够长时间后，右端的主要物质是A 纯Ni（s）和Ni(CO)4（g）B 纯Ni（s）和CO（g）C 不纯Ni（s）和CO（g）D 不纯Ni（s）和Ni(CO)4（g）2．CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色，有时却是蓝色，这是因为CuCl2的水溶液中存在如下平衡：[Cu(H 2O)4]2＋（蓝色）＋4Cl－[CuCl4]2－（黄色）＋4H2O 要使一份黄色的CuCl2溶液变成黄绿色或蓝色，可以往溶液中加入A NaCl溶液B 水C AgNO3溶液D Na2S溶液3．CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色或蓝色，这是因为在CuCl2的水溶液中存在如下平衡：[Cu(H 2O)4]2＋（蓝色）＋4Cl－[CuCl4]2－（黄色）＋4H2O 现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色，请写出两种可采用的方法：①，②。
4．对人体新陈代谢起重要作用的血红蛋白是铁的配合物，配合物中含有位置可互相置换的O2和H2O分子，血红蛋白在肺部结合O2，然后随血液输送到体内需氧部位，在那里，O2便被H2O取代出来。
（如右图）通常在铁的配合物中结合有各种小分子，如O2、H2O和CO等，它们结合力的强弱顺序为CO O 2≈H2O。
据此，请简要分析使用家用燃气热水器，为什么有时会出现伤亡事故。
（1）若热水器的燃气主要成分为丙烷（C3H8），燃烧时的化学方程式为。
（2）发生窒息伤亡事故的人为原因是，所发生反应的化学方程式为__________________________。
（3）人体中毒的直接原因是。
5PbCl2于1.00mol/L HCl溶解度最小，请说出可能原因。
配位化学——精选推荐
第六章配位化学配位化学是一门在无机化学基础上发展起来的交叉学科，现代配位化学不仅和化学学科中的物理化学、有机化学、分析化学和高分子化学密切融合，而且通过材料科学及生命科学，进而与物理学和生物学等一级学科相互渗透和交叉。
经过几代人的共同努力，我国配位化学研究水平大为提高，一些方向逐渐步入国际先进行列。
本章将对我国化学工作者近年在配位化学领域研究前沿上具有一定国际影响力的代表性成果进行论述。
6.1配位化学中的新反应及方法学研究配位化学中的新反应和合成方法研究是进行配位化学研究的重要前提和基础研究课题之一。
配合物最传统的合成方法是溶液法将反应物在溶剂中搅拌，或者缓慢扩散（包括分层扩散，蒸汽扩散，U型管缓慢扩散）通过直接、交换、氧化还原反应等方法，一般适用于反应物（金属盐和配体）溶解性比较好的，在温度不太高就可以反应的配位化合物的合成。
而对于金属盐以及有机配体都难于溶解的体系，传统的溶液法往往无能为力。
无机化学家除了继续发展传统的配位化合物合成方法外，对发现新合成反应或建立新合成方法的研究都从来没有间断过，特别是在利用这些新反应、新方法来制备、合成具有新颖结构或特殊功能的配位化合物方面，近年来取得了长足的进展，其中利用水热和溶剂热合成的方法已经取得了很多值得关注的成果，包括一些新颖的原位金属/配体反应，被誉为“连接配位化学和有机合成化学的桥梁”[1]；而模板合成技术也被成功得用于配合物以及其聚集体的可控组装中；一些特殊的合成技术和方法如离子热、微波辅助、固相反应等也将在本节介绍。
6.1.1溶剂（水）热条件下原位金属/配体反应作为配位化学和有机化学的重要研究内容之一，原位金属/配体反应已被广泛地用于新型有机反应的发现，反应机理的阐述以及新型配位化合物的合成，尤其是用于合成那些利用有机配体直接反应难以得到的配合物。
传统的合成反应一般是在敞开体系而且比较温和的条件下发生的，而在溶剂热或水热反应条件下，利用原位金属/配体反应法制备配位化合物是十几年兴起的一种新合成方法，这一源于无机材料，特别是多孔分子筛材料的合成方法，已被广泛地应用于配位化合物，尤其是难溶的配位聚合物的合成[1, 2]。
《配位化学》课程介绍
3． Shriver D F, Atkins P W., Inorganic Chemistry,
Oxford University Press, Third edition Part I 7; Part III, 13, 14, 16, 19.
朱文祥配位化学课程介绍课程内容第一章概论第二章分子的对称性第三章配合物的立体化学第四章配合物的制备第五章配合物中的化学键第六章配合物的电子吸收光谱第七章d区元素的有机金属化合物第八章金属原子簇合物第九章生物体中的配合物学生交流教学参考书
内容
第一章 概论 第二章 分子的对称性 第三章 配合物的立体化学 第四章 配合物的制备 第五章 配合物中的化学键
第六章 配合物的电子吸收光谱 第七章 d-区元素的有机金属化合物 第八章 金属原子簇合物 第九章 生物体中的配合物 * 第十章 配位化学前沿 1. 老师简介 2. 学生交流
教学参考书：
1． 中级无机化学，朱文祥编，高等教育出版社， 第一版，（2004）。第二、三、四、五、十一章。 2． Kettle S F A., Physical Inorganic Chemistry － Coordination Chemistry, Oxford University Press, 1998.
配位化学(09B)标准
复习题参考答案一、 命名或写出结构式（10分）1．Ni(CO)4 2. [Co(NH 3)3Cl 3] 四羰基合镍 三氯▪三氨合钴（Ⅲ） 3. trans -[Pd(NH 3)2Br 2] 4. [(NH 3)4Co(NH 2)2Co(NH 3)4]4+ 反-二溴▪二氨合钯（Ⅱ） 二（μ-氨基）八氨合二钴（Ⅲ） 5. K 3[Mn(CN)6] 6. [Cr(en)3]Cl 3六氰合锰（Ⅲ）酸钾 氯化三（乙二氨）合铬（Ⅲ） 7．顺—二氯·四氨合Co （Ⅱ） 8. [Pt(NCS)2(NH 3)2]Cl 3NH 3NH 3ClCoNH 二氨·四异硫氰合铂（Ⅱ）9．面-三硝基•三氨合钴（Ⅲ） 10. 二（μ—羟）·四氯合二铝（Ⅲ）3NH 3CoNO 2NO 2O N 2H N 3AlClAl Cl ClClHO HO二、 填空题（15分）1. 配离子[Mn(H 2O)6]2+中，Mn 2+价电子层d 电子数为： 5 ，配位结构为： 八面体 ，分子磁距为： 5.92 。
2．[Co(en)2(Br) (Cl)]NO 2与[Co(en)2(Br)(NO 2)]]Cl 互为 电离 异构体，[Pd(NH 3)3（NO 2）]与[Pd(NH 3)3(ONO)]Cl 互为 键合 异构体，而[Zn(NH 3)4][PtCl 4] 与[ZnCl 4][Pt(NH 3)4]互为 配位 异构体.3. 配合物按S N 1历程进行取代反应时，随着中心原子正电荷增加，速率 减小 ；离去配体负电荷增加，速率减小 ；共存配体体积增大，速率 增大 。
4．配合物[Fe(phen)3]3+为 低 自旋配合物，晶体场稳定化能值为 20Dq-2P ，分 子构型为 八面体 ，中心离子Fe 3+采用 d 2sp 3 杂化。
5．[Cr (H 2O)6] 2+ 是 活 性配合物，[Cr(H 2O)6]3+ 是 惰 性配合物。
配位化学第6章 配合物的结构研究法
在配位化学的实验方法中，早期的工作多偏于利用 化学方法研究平衡态和反应动力学。从而得出有关配合 物的存在形态，组成，反应速率和机理等知识。但是这 类方法不能直接得到它们的电子结构和空间构型等信息。 这时一系列近代物理方法起着重要的作用。
所谓结构研究方法：就是应用各种物理方法来分析配 合物的组成，结构，以便了解原子，分子，晶体等物质 中心基本微粒如何相互作用以及它们在空间的几何排列 和配置方式(构型).
＜150 nm)
高，这时π→π* ＞150 nm的近 它们 占据 非键
如 ： SiCl4, 跃迁就比n→π* 紫外区
轨道。如果分
PCl5, SF6 都 属 的能量还要低，如 : CH3NH2, 子 中 还 含 有 双
于 这 种 跃 迁 ， 吸 收 谱 带 可 能 CH3OH, H2O, 键 或 三 键 ， 则
能源→样品→检测器→记录器 记录器所记录下来的图谱，横坐标为表示定性的的物理量( 例如波长)，纵坐标为表示定量的物理量(例如强度). 下图表示了一些结构分析中常用的各种电磁波的一些特征， 并且由此可以大致划分光谱区域并对实际方法进行分类分类。
波长（Ao ） 10-2
10-1
10 102 103 104 105 106 107 108 109
光谱区域及其实验方法的分类
范围
本质
光源
r-射线
核
宇宙射线或 人工辐射
x-射线 内层电子
电子发射管
紫外 可见
外层电子
红外
分子振动
高压放电 燃烧火焰
检测器
闪烁计数器
照 片
光电池 眼 睛
热敏器
微波
分子转动
射频
电磁波发射器
配位化学及答案
2010届高中化学竞赛专题辅导（四）配位化学一．（12分）配位化合物A是单核配合物分子，由11个原子组成；微热后失重11.35%得到B；B进一步加热又失重26.66%（相对B）得到金属C；B极难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，能溶于盐酸。
A有2种异构体A1、A2，其中A2能与草酸盐反应得到一种式量比A略大的配合物分子D（A1无相似反应）1．写出A、B、C的化学式；2．写出B溶于盐酸后产物的名称；3．试画出A1、A2、D的结构，并比较A1、A2在水中溶解性的大小。
4．A还有若干种实验式相同的离子化合物。
它们每个还满足如下条件：是由分立的、单核的离子配合物实体构成的；仅含1种阳离子和1种阴离子。
（1）符合上述条件的离子化合物的精确的分子式有多少种。
（2）其中1种与AgNO3反应（摩尔比1︰2）得到两种组成不同的配合物，写出反应的化学方程式。
二．（7分）某Ⅷ族不活泼金属A溶于足量的王水生成B的溶液（A的含量为47.60%）；将SO2通入B的溶液中，得到C的溶液（A的含量为57.56%）。
已知B、C的组成元素完全相同，且阴离子所带电荷也相同。
1．通过计算推理，确定A的元素符号；2．写出所涉及反应的化学方程式。
3．画出B、C阴离子的空间构型。
三．（11分）太阳能发电和阳光分解水制氮，是清洁能源研究的主攻方向，研究工作之一集中在n－型半导体光电化学电池方面。
下图是n－型半导体光电化学电池光解水制氢的基本原理示意图，图中的半导体导带（未充填电子的分子轨道构成的能级最低的能带）与价带（已充填价电子的分子轨道构成的能级最高的能带）之间的能量差ΔE（＝E c－E v）称为带隙，图中的e－为电子、h＋为空穴。
瑞士科学家最近发明了一种基于上图所示原理的廉价光电化学电池装置，其半导体电极由2个光系统串联而成。
系统一由吸收蓝色光的WO3纳米晶薄膜构成；系统二吸收绿色和红色光，由染料敏化的TiO2纳米晶薄膜构成。
在光照下，系统一的电子（e－）由价带跃迁到导带后，转移到系统二的价带，再跃迁到系统二的导带，然后流向对电极。
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3N= A1+ E+ T1+3 T2
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↑↑
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• 低自旋
弱场高自旋
强场
•
若是后一种排布, 能产生d-d跃迁而显色。现
精选ppt
12
（A1）=（1/24）×[1×15×1+8×0×1+3×（-1）×1+6×（-1）×1+6×3×1]=1 （A2）=（1/24）×[1×15×1+8×0×1+3×（-1）×1+6×（-1）×（-1）+6×3×（-1）]=
顺磁性
•
[Mn(CN)6]4-
顺磁性
•
[Co(NO2)6]3- 精选ppt
未成对电 0 1
1 0
16
第六章 配位化学
小测验
精选ppt
1
一、选择题
精选ppt
2
精选ppt
3
精选ppt
4
精选ppt
5
简答题
1、影响分裂能的因素有哪些？
2、为什么大多数过渡金属配合物有颜色？
3、解释锌的大多数配合物无色的原因？
4、配位离子[FeF6]3-是无色的，由此估计Fe3+ 有几个未配对电子？该络合物可能是高自旋
还是低自旋络合物？
5说明下列化合物中心原子的杂化类型、分子
的几何构型及分子所属点群。
•NH3、 BF3、CCl4、 [精T选ippt（H2O）6]+
6
• 已知SnCl4分子为Td点群，请根据给出的数 据将可约表示化为不可约表示的组合。
精选ppt
7
计算题
1、对于电子组态为d4的八面体配合物，当高 低自旋具有相同的能量时，求成对能和晶
选择题
3、C
4、A
8、B
9、B
13、D
14、B
5、D 10、A 15、C
精选ppt
9
简答题
精选ppt
10
• 构型
• NH3、 C3v
• BF3、 D3h
• CCl4、 Td
• [Ti(H2O)6]+ Oh
点群
几何 三角锥
Hale Waihona Puke 平面三角形四面体八面体
精选ppt
11
• Fe3+为3d5组态, [FeF6]3-为八面体络合物, 可能的 d电子排布为
精选ppt
13
计算题
精选ppt
14
• 由键价理论可得:
•
络合物
子
磁性
•
[Fe(CN)6]4-
反磁性
•
[Fe(CN)6]3-
顺磁性
•
[Mn(CN)6]4-
顺磁性
•
[Co(NO2)6]3- 精选ppt
未成对电 0 1 1 0
15
• 由晶体场理论
•
络合物
子
磁性
•
[Fe(CN)6]4-
反磁性
•
[Fe(CN)6]3-
体场分裂能的关系。
2、 试分别用价键理论和晶体场理论推测下 列络合物的磁性，并计算其未成对电子数
目：
[Fe(CN)6]4-， [Fe(CN)6]3-， [Mn(CN)6]4-， [Co(NO2)6]3-， [Fe(H2O)6]3+， [CoF6]3-
•
精选ppt
8
1、D 6、A 11、C
2、C 7、D 12、A