二氯化一氯五氨合钴化学式
实验3配合物键合异构体的制备
实验3：配合物键合异构体的制备1. 实验目的1.1 掌握键合异构的基本概念。
1.2 通过[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2和[Co(NH 3)5ONO]Cl 2的制备，了解配合物的键合异构现象。
2 实验原理键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是由同一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。
其分为两种情况，一种是由同一配体在与不同的中心原子形成配合物时，用不同的配位原子与中心原子相配位，这种异构体叫做配位键合异构体。
另一种是配合物中的中心原子和配体组成完全相同，而只是与中心原子相结合的配位原子不同，这是真正的键合异构体。
通常把这两种异构体统称为键合异构体。
生成键合异构体的必要条件是配体的两个不同原子都含有孤对电子。
如果一种配体中具有两个配位原子，则就有出现键合异构现象的可能，常见的配位体有：亚硝酸根离子（NO 2-和ON ＝O -）、氰根离子(CN -和NC -)、硫氰酸根离子(SCN -和NCS -)、亚砜R 2SO 中的硫和氧可分别成键。
例如，当亚硝酸根离子通过N 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做硝基配合物，而通过O 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做亚硝酸根配合物。
同样，硫氰酸根离子通过S 原子跟中心原子配位时，叫做硫氰酸根配合物，而通过N 原子跟中心原子配位时，叫做异硫氰酸根配合物。
红外光谱是测定配合物键合异构体的最有效的方法。
每一基团都有它自己的特征频率，基团的特征频率是受其原子质量和键的力常数等因素所影响的，可用下式表示：1212k υπμ⎛⎫= ⎪⎝⎭式中ν为频率，k 为基团的化学键力常数，μ为基团中成键原子的折合质量。
由上式可知，基团的化学键力常数k 越大，折合质量μ越小，则基团的特征频率就越高。
反之，基团的力常数越小，折合质量越大，则基团的特征频率就越低。
当基团与金属离子形成配合物时，由于配位键的形成不仅引起了金属离子与配位原子之间的振动，这种振动被称为配合物的骨架振动，而且还影响配体中原来基团的特征频率。
无机化学实验——一氯五氨合钴的配合物活化能的测定（可编辑）
无机化学实验——一氯五氨合钴的配合物活化能的测定实验氯化一氯??五氨合钴（Ⅲ）水合反应活化能的测定一、实验目的1.学习[CoCl（NH3）5]Cl2的合成方法。
2.测定[CoCl（NH3）5]Cl2水合反应速率系数和活化能。
二、实验原理在水溶液中[Co（H2O）6]3+ +e- [Co（H2O）6]2+ 电极反应的标准电极电势较大，Eo=（Co3+/Co2+）=1.84V。
由此可见水溶液中[Co（H2O）6]2+的还原性很差，不宜将其氧化为[Co（H2O）6]3+。
在有配合剂存在时，由于形成相应的配合物可使电极电势降低，从而易将氧Co2+化为Co3+，得到较稳定的钴（Ⅲ）配合物。
在含有氨水和氯化铵的氯化钴溶液中加入H2O2，可以得到[Co（NH3）5H2O]Cl2：2CoCl2 + 8 NH3??H2O+ 2NH4Cl+ H2O2 2 [Co（NH3）5H2O]Cl3+ 8H2O再加入浓HCl可生成紫红色晶体[CoCl（NH3）5]Cl2：[Co（NH3）5H2O]Cl3 [CoCl（NH3）5]Cl2+ H2O在水溶液中发生水合作用，即取代配合物中的配体Cl-，生成：[CoCl（NH3）5]2+ + H2O [Co（NH3）5H2O] 3+ + Cl-按照SN1机理取代反应中决定的步骤是Co―Cl键的断裂，其结果是H2O很快进入配合物中配体Cl―的位置。
按照SN2取代反应的机理，反应中H2O的首先进入配合物而形成短暂的七配位化合物中间体，再由中间体很快失去Cl―而形成产物。
SN1反应是一级反应，其速率方程式为：v=k1c（[CoCl（NH3）5]2+）] (1)SN2反应是二级反应，其速率方程式为：v= c（[CoCl（NH3）5]2+）] c (H2O) (2)由于在水溶液中进行，溶剂水大大过量，反应消耗水也很少，所以实际上反应过程中c (H2O)基本不变，式(2)可以表示为v=k2′ c（[CoCl（NH3）5]2+） (3)其中 k2′= k2c (H2O)。
配位化学
dz2 dx2-y2
eg
3 5
Δo
=6Dq
2 5
Δo
Δo =10Dq
= 4Dq t2g
dxy dxz dyz
八面体场中d轨道能级分裂
24
25
分裂能o
电子成对能(P)：两 个电子进入同一轨道 时需要消耗的能量 排布原则：①能量最低原理 ②Hund规则 ③Pauli不相容原理
配位体的电子到底按哪种形式排布决定于分裂能与电子成 对能的大小。电子成对能小些，则电子尽可能排在能量低 的轨道，属于低自旋型，磁矩小，稳定；分裂能小则电子 排在高能量轨道上，属于高自旋型，磁矩大，也不稳定。
[Ni(CN)4]2-的μ = 0，其空间构型为平面正方形
3d
4s 4p
Ni2+
[Ni(CN)4]2-
dsp2杂化 CN- CN- CN-CN-
[NiCl4]2-的μ = 2.83 B.M，空间构型为四面体。
3d
4s
4p
[NiCl4]2-
sp3杂化
Cl- Cl- Cl- Cl17
以Fe(CN)63-为例说明中心离子的杂化轨道 形成配离子 和配合物的配位键形成示意图表示如下：
21
• 形成高自旋配合物的配体有F-、H2O等，其配位原子是电负性 较大的卤素原子和氧原子，不容易给出孤对电子，对中心离子的影 响小，因而不会使中心离子的电子层结构发生改变。 • 反之，如果配位原子电负性小，则容易给出孤对电子，这些 孤对电子影响了中心离子的电子层结构，使（n-1）d轨道上的成单 电子被强行配对，腾出内层能量较低的轨道接受孤对电子，从而形 成低自旋配合物。这类配体主要是CN-(C为配位原子)、-NO2。 • （由CN-形成的配合物一般很稳定，而由F-、H2O 形成的配合物 稳定性差些就是这个原因）
《综合化学实验无机实验部分》课程教学大纲
《综合化学实验无机实验部分》教学大纲一、说明（一）实验目的、要求综合化学实验(无机化学实验部分)是按照实验教学“一体化多层次”及由专业教学改为“通才教学”和适度的专业教学相结合的指导思想，面向化学专业学生开设的一门独立的实验课。
基于培养学生综合化学实验技能的重要性，本课程目的着重于促进学生在化学学习中手脑并重、手脑并用、手脑协调，强调培养创新精神、创新意识、创新能力，综合运用各方面的知识、各种实验手段以完整地解决实际问题，结合学生情况因材施教，培养科学思维方法和训练科研能力，作为基础实验课（着重知识学习和能力训练）与科学研究（以已知解决未知）间的衔接、过渡，为后继课程学习、将来从事化学化工生产、研发及其相关工作打下良好的基础。
通过本课程的学习，要求学生初步学会查阅相关文献和设计实验的能力，综合运用化学实验的基本知识和无机化学等各方面知识，巩固先修课程的操作技能，学习一些精密仪器的使用，培养发现问题、分析和解决问题、创新思维能力。
（二）实验内容的选取和实施中注意的问题本课程的各个实验，内容上都具有一定的综合性，在教学方法方面注意指导学生查阅文献，设计方案，对实验结果进行分析和讨论。
实验通常两人1组，培养合作精神。
（三）考核方式与要求考核方式为考查。
实验成绩由三部分组成：平时实验操作40%、平时实验报告和预习报告40%和期末的实验操作考试20%，计算总评成绩。
平时应注意检查学生的学习情况，并促进学生的学习。
（四）实验项目与时数安排注：具体实验内容根据实际教学计划学时从上表中选择。
二、实验内容实验一：二氯化一氯五氨合钴配合物的水合速率常数和活化能的测定1、[Co(NH3)5Cl]Cl2的制备。
2、[Co(NH3)5Cl]Cl2的水合速率常数和活化能的测定。
说明和要求：通过二氯化一氯五氨合钴的制备掌握速率常数、活化能的测定原理；进一步熟悉分光光度计的使用。
实验二：水合醋酸铜的制备1、Cu(OH)2的制备。
第九章络合物(配合物)xz(1)剖析
特征：具有空的价电子轨道的阳离子(或中性 原子) 半径大、电荷少、具有 8 电子构型的 K+ 、 Na+等，形成络合物的能力很小。
2.配体
配 位 体
配体是含有孤电子对的分子或离子
阴离子：F－、Cl－、Br－、I－、CN－、SCN－、 NH2－、RCOO－、OH－、NO2－、 S2O32－、C2O42-等
20
〔Cu
中 中中 心 心心 离原 体 子子
(NH3)4〕 SO4
配 配配 位 体位 体 数数 外 界 离 子
络离子 内界
外界
络合物 金属离子叫中心离子，金属原子叫中心原子； 按一定的空间位置排列在中心离子周围的其它离 子或分子叫配体；
21
配位数: 直接与中心离子或中心原子所结合的
配位原子个数: C.N.
●●
乙二胺四乙酸根 EDTA（Y4－）
━CH2 ━CH2
－ O ━C
●●
●●
－ O ━C
N━CH2 ━CH2 ━N
●●
CH2 ━ C━O－
●●
CH2 ━ C━O－
O
O
27
9.1.4 络合物的命名
络合物的命名--无机化合物的命名原则。 1.如果络合物由内界络离子和外界离子组成，当 络离子为阳离子，先命名外界阴离子。 (1) 简单离子，则为：某化+络离子名称。 [Ag(NH3)2]+ Cl(2)复杂阴离子时，则为： 某酸+络离子名称。 [Cu (NH3)4]2+ SO422. 络离子命名： +2 [CoCl(NH3)5] Cl2 二 氯化 一氯∙ 五氨 合 钴(Ⅲ) 配体数（汉字） + 配体名称（不同的配体用“∙”隔开） + 合 + 中心离子（原子）及其氧化数（罗马数字）
普通化学 第八章 配位化合物和配位平衡
c(NH ) / c
3
2
0.10 0.10 1.9 103 {( x 2 0.10mol / L) / c }2
x = 2.5 mol/L, 即氨水的初始浓度至少为 2.5 mol· -1。 L
3
8.1.1 配合物的组成
[Ag(NH3)2]Cl
配合物 内界 外界
[Ag(NH3)2]+
中 心 离 子 配 位 原 子 配 位 体 配 位 体 数 配 离 子 电
Cl外 界 离 子
4
荷
常见配位体名称、配位原子
配位体 FClBrISCNNCSH2 O NH3 NH2OHCNS2O32配位体名 称 氟 氯 溴 碘 硫氰酸根 异硫氰酸 根 水 氨 氨基 羟基 氰 硫代硫酸 根 配位 原子 F Cl Br I S N O N N O C O 配位体 CO NO ONONO2CH3COOC2O42(ox)* 配位体名称 羰基 亚硝酰 亚硝酸根 硝基 乙酸根 草酸根 吡啶 联吡啶 甲胺 乙二胺 乙二胺四乙酸 根 配 位 原 子 C N O N O O N N N N N,O
Hongmei Wang , Zhiliang Liu, Caiming Liu, Deqing Zhang, et al
Inorganic chemistry, 2004, 43，4091-4098.
12
13
不饱和烃配合物 π 电子参与形成配位键的配合物。
14
冠醚类配合物
15
C60-配合物
4.31
Cu(NH 3 ) 2 NH 3 Cu(NH ) NH 3
2 Cu(NH 3 )3 NH 3
chap8-1 配位化合物
5
（2） 配位体 配位体可以是简单阴离子，也可以是多原子离子 或中性分子 ，如F-、SCN-、NH3、乙二胺等。 与中心原子直接结合的原子，称为配位原子。作 为配位原子，它们大都是位于周期表右上方 IVA,VA,VIA,VIIA族电负性较强的非金属原子。 只有一个配位原子的配位体称为单齿配位体，如 NH3,CN- 等；含有两个或两个以上配位原子的配位 体称为多齿配位体，如乙二胺 (en ， NH2-CH2-CH2NH2 ) （注意：多齿配位体的配位数等于配体数乘 以该配体的基数（齿数））。 由多齿配位体与同一个金属离子形成的具有环状 6 2+ 结构的配合物称为螯合物，如[Cu(en)2] 。
20
（1）外轨型配合物 中心离子以最外层的原子轨道（ ns ， np ， nd ） 组成杂化轨道，和配位原子形成的配位键，称 为外轨配键，其对应的配合物称为外轨（型） 配合物。
21
外轨型配合物特点：
形成外轨型配合物时，中心离子的内层电 子排布没有发生变化，未成对的 d 电子尽可能 分占轨道而自旋平行，所以外轨型配合物也称 作高自旋型配合物。 它们常常具有顺磁性，未成对电子数越多、 磁矩越大。 由于中心离子以能量较高的最外层轨道杂 化成键，故外轨型配合物的稳定性较小（与内 轨型相比较）。
29
（3）判断外轨型、内轨型配合物：
中心离子的电子构型 中心离子所带的电荷
配位原子的电负性大小
30
中心离子的电子构型：
具有 d10 构型的离子只能用外层轨道形成外
轨型配合物；如 Ag+,Zn2+,Cd2+ 等只能形成外轨
型。 具有 d8 构型的离子，如：Ni2+，Pt2+，Pd2+等， 在大多数情况下形成内轨型配合物；
第四版无机化学习题及答案
第一章原子结构和原子周期系1-1根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态：（a）K （b）Al （c）Cl （d）Ti（Z=22）（e）Zn（Z=30）（f）As（Z=33）答：（a）[Ar]4s1（b）[Ne]3s23p1（c）[Ne]3s23p5（d）[Ar]3d54s2（e）[Ar] 3d104s1（f）[Ar]4s24p31-2给出下列原子或离子的价电子层电子组态，并用方框图表示轨道，填入轨道的电子用箭头表示。
（a）Be （b）N （c）F （d）Cl-（e）Ne+（f）Fe3+（g）As3+1-3 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+的基态的最外层电子组态与次外层电子组态分别如何？1-4以下+3价离子那些具有8电子外壳？Al3+、Ga3+、Bi3+、Mn3+、Sc3+答：Al3+和Sc3+具有8电子外壳。
1-5已知电中性的基态原子的价电子层电子组态分别为：（a）3s23p5（b）3d64s2（c）5s2（d）4f96s2（e）5d106s1试根据这个信息确定它们在周期表中属于那个区、哪个族、哪个周期。
答：（a）p区，ⅦA族，第三周期（b）d区，Ⅷ族，第四周期（c）s区，ⅡA族，第五周期（d）f区，ⅢB族，第六周期（e）ds区，ⅠB族，第六周期1-6根据Ti、Ge、Ag、Rb、Ne在周期表中的位置，推出它们的基态原子的电子组态。
答：Ti位于第四周期ⅣB族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d24s2；Ge位于第四周期ⅣA族，它的基态原子的电子组态为[Ar]3d104s24p2；Ag位于第五周期ⅠB族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 4d105s1；Rb位于第五周期ⅠA族，它的基态原子的电子组态为[Kr] 5s1；Ne位于第二周期0族，它的基态原子的电子组态为[He] 2s22p6。
1-7某元素的基态价层电子构型为5d36s2，给出比该元素的原子序数小4的元素的基态原子电子组态。
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二氯化一氯五氨合钴化学式
二氯化一氯五氨合钴是一种金属配合物，其化学式为[CoCl(NH3)5]Cl2。
在这个化学式中，钴原子与五个氨分子和一个氯离子形成配位键，而另外两个氯离子与钴原子形成离子键。
这种配合物具有许多重要的化学和物理性质。
二氯化一氯五氨合钴是一种典型的过渡金属配合物。
过渡金属配合物具有独特的性质，包括可变的氧化态、丰富的配位模式和多样的反应性。
钴是一种常见的过渡金属，其配合物在催化、生物学和材料科学等领域具有广泛的应用。
二氯化一氯五氨合钴具有一定的磁性。
由于钴原子的未配位电子和配位键的形成，二氯化一氯五氨合钴表现出弱磁性行为。
这种磁性可以通过磁化率和磁滞回线等实验手段来研究。
二氯化一氯五氨合钴还具有良好的溶解性和稳定性。
由于配位键的形成，这种配合物在水和有机溶剂中都能溶解，并且在一定条件下可以稳定存在。
这种溶解性和稳定性使得二氯化一氯五氨合钴在催化反应和生物医学领域具有应用潜力。
在催化领域，二氯化一氯五氨合钴可以作为催化剂参与多种有机反应。
例如，它可以催化烯烃的羰基化反应，将烯烃转化为醛或酮。
此外，它还可以催化氨基化反应，将烷烃转化为胺。
这些反应对于有机合成和药物合成具有重要意义。
在生物医学领域，二氯化一氯五氨合钴也展示出一定的应用潜力。
钴是人体必需的微量元素，与维生素B12等生物活性分子结合形成配合物参与多种生理过程。
二氯化一氯五氨合钴可以作为合成类似生物活性分子的模型化合物，用于研究其在生物体内的作用机制。
二氯化一氯五氨合钴是一种重要的金属配合物，具有丰富的化学和物理性质。
它在催化、生物学和材料科学等领域具有广泛的应用前景。
通过深入研究其结构和性质，我们可以更好地理解过渡金属配合物的特性，并为其应用提供更多的可能性。