第3章 配位化学PPT课件
合集下载
配位化合物.-PPT
#43; 2H NOH .. 四氨合物、NiCl42-这时配原子的电子对进入中心原 N C CH3 H3C C N 镍试剂 （双齿配体） 氮是配位原子（电子对给予体） O 子的一个s轨道和3个p轨道，形成O sp3杂化轨道。锌 H
的四配位络合物几乎全是四面体形的。
镍离子与镍试剂形成的配合物
4-
杂化轨道形式与配合物的空间构型
配位 数 2 3 4 4 5 5 6 空间构型 杂化轨 道类型 sp 直线形 sp2 平面三角 形 sp3 正四面体 dsp2 四方形 dsp3 三角双锥 d 4s 四方锥 sp3d2 八面体 实例 Ag(NH3)2+ Ag(CN)2– Cu(CN)32 – HgI3– Zn(NH3)42+ Cd(CN)42– Ni(CN)42– Ni(CN)53– Fe(CO)5 TiF52– FeF63– AlF63- SiF62PtCl64-
例题
1、命名下列化合物：
(1)K4[Ni(CN)4]
(3)[Ir(ONO)(NH3)5]Cl2 解：（1）四氰合镍(0)酸钾
(2)(NH4)2[FeCl5(H2O)]
(4)Na2[Cr(CO)5]
（2）五氯· 一水合铁(Ⅲ)酸氨 （3）二氯化亚硝酸根· 五氨合铱(Ⅲ) （4）五羰基合铬(Ⅱ)酸钠
[Co(en)3]SO4 硫酸三乙二胺合钴（Ⅱ） [Pt(NH3)6]Cl4 四氯化六氨合铂（Ⅳ） K4[Fe(CN)6] 六氰合铁（Ⅱ）酸钾 H[AuCl4] 四氯合金（Ⅲ）酸 [Co(NH3)3H2OCl2]Cl 氯化二氯一水三氨合钴（Ⅲ） [Co(NH3)4(NO2)Cl]2CO3 碳酸一氯硝基四氨合钴（Ⅲ）
例如：[FeF6]
Fe2+
4–
sp d 杂化， 八面体构型，
的四配位络合物几乎全是四面体形的。
镍离子与镍试剂形成的配合物
4-
杂化轨道形式与配合物的空间构型
配位 数 2 3 4 4 5 5 6 空间构型 杂化轨 道类型 sp 直线形 sp2 平面三角 形 sp3 正四面体 dsp2 四方形 dsp3 三角双锥 d 4s 四方锥 sp3d2 八面体 实例 Ag(NH3)2+ Ag(CN)2– Cu(CN)32 – HgI3– Zn(NH3)42+ Cd(CN)42– Ni(CN)42– Ni(CN)53– Fe(CO)5 TiF52– FeF63– AlF63- SiF62PtCl64-
例题
1、命名下列化合物：
(1)K4[Ni(CN)4]
(3)[Ir(ONO)(NH3)5]Cl2 解：（1）四氰合镍(0)酸钾
(2)(NH4)2[FeCl5(H2O)]
(4)Na2[Cr(CO)5]
（2）五氯· 一水合铁(Ⅲ)酸氨 （3）二氯化亚硝酸根· 五氨合铱(Ⅲ) （4）五羰基合铬(Ⅱ)酸钠
[Co(en)3]SO4 硫酸三乙二胺合钴（Ⅱ） [Pt(NH3)6]Cl4 四氯化六氨合铂（Ⅳ） K4[Fe(CN)6] 六氰合铁（Ⅱ）酸钾 H[AuCl4] 四氯合金（Ⅲ）酸 [Co(NH3)3H2OCl2]Cl 氯化二氯一水三氨合钴（Ⅲ） [Co(NH3)4(NO2)Cl]2CO3 碳酸一氯硝基四氨合钴（Ⅲ）
例如：[FeF6]
Fe2+
4–
sp d 杂化， 八面体构型，
《高二化学配位键》课件
电子传递反应
配位键参与电子传递反应，实现电子的转移和传递。
学习小结
1 配位键的基本知识点
理解配位键的定义、特点和种类。
2 配位键的实验方法和应用
掌握晶体结构分析和热力学测定方法，了解配位键的应用领域。
3 配位键的未来研究方向
展望配位键研究的未来发展方向，促进科学研究和应用创新。 注：本PPT课件参考了多种资料，如有引起侵权等问题，请第一时间联系本人解决。
两个配位原子共享一对电子， 与中心金属离子形成两个配 位键。
两个或更多配位原子共享多 对电子，与中心金属离子形 成多个配位键。
配位键的形成
1
配位作用的基本原理
配位作用是由于配位原子和中心金属离子之间的强相互作用力。
2
配位键的形成过程
1. 配位原子提供一对电子。
2. 配位原子的轨道与金属离子的轨道重叠形成配位键。
配位键的实验方法
1 晶体结构分析
2 热力学测定方法
通过晶体结构分析技术，观察和确定配位键的构 型和性质。
利用热力学测定方法，测量配位反应的热力学参 数。
配位键的应用
金属催化反应
配位键在金属催化反应中起到催化剂的作用，加速反应速率。
光催化反应
通过配位键的形成和断裂，产生光催化剂，实现光催化反应的进行。
《高二化学配位键》PPT 课件
# 高二化学配位键 PPT课件
配位键的概念
1 定义
配位键是指在配位化合物中，配位原子通过共用一对电子与中心金属离子形成的化学键。
2 特点
配位键具有定向性和极性，可以形成稳定的配位化合物。
配位键的种类
1 一配位键
2 二配位键
3 多配位键
一对电子由一个配位原子提 供，与中心金属离子形成一 个配位键。
配位键参与电子传递反应，实现电子的转移和传递。
学习小结
1 配位键的基本知识点
理解配位键的定义、特点和种类。
2 配位键的实验方法和应用
掌握晶体结构分析和热力学测定方法，了解配位键的应用领域。
3 配位键的未来研究方向
展望配位键研究的未来发展方向，促进科学研究和应用创新。 注：本PPT课件参考了多种资料，如有引起侵权等问题，请第一时间联系本人解决。
两个配位原子共享一对电子， 与中心金属离子形成两个配 位键。
两个或更多配位原子共享多 对电子，与中心金属离子形 成多个配位键。
配位键的形成
1
配位作用的基本原理
配位作用是由于配位原子和中心金属离子之间的强相互作用力。
2
配位键的形成过程
1. 配位原子提供一对电子。
2. 配位原子的轨道与金属离子的轨道重叠形成配位键。
配位键的实验方法
1 晶体结构分析
2 热力学测定方法
通过晶体结构分析技术，观察和确定配位键的构 型和性质。
利用热力学测定方法，测量配位反应的热力学参 数。
配位键的应用
金属催化反应
配位键在金属催化反应中起到催化剂的作用，加速反应速率。
光催化反应
通过配位键的形成和断裂，产生光催化剂，实现光催化反应的进行。
《高二化学配位键》PPT 课件
# 高二化学配位键 PPT课件
配位键的概念
1 定义
配位键是指在配位化合物中，配位原子通过共用一对电子与中心金属离子形成的化学键。
2 特点
配位键具有定向性和极性，可以形成稳定的配位化合物。
配位键的种类
1 一配位键
2 二配位键
3 多配位键
一对电子由一个配位原子提 供，与中心金属离子形成一 个配位键。
《配位反应》PPT课件
K1
[Cu(NH3 )2 ] [Cu2 ][NH3]
K2
[Cu(NH3 )22 ] [Cu(NH3)2][NH3]
K3
[Cu(NH3 )32 ] [Cu(NH3 )22 ][NH3]
K4
[Cu(NH3 )24 ] [Cu(NH3 )32 ][NH3 ]
K1、K2、K3、K4分别为各级配离子的逐级稳定常数
如果在同一配合物中的配体不止一种时，按下列顺序命名 （1）无机配体在前，有机配体在后； （2）离子在前，分子在后； （3）同类配体的名称。按配位原子元素符号的拉丁字母顺序
排列； （4）同类配体若配位原子相同，则将原子数少的配体排前面； （5）配位原子相同，配体中的原子数目也相同时，按照在结
构式中与配位原子相连的原子的元素符号的字母顺序排列
h
19
6.2.2 配合物杂化轨道的空间构型
配位数为2
氧化数为+1的中心原子通常形成配位数为 2的配离子，如[Ag(NH3)2]+。
4d
5s
5p
Ag+
[Ag(NH3)2]+
sp杂化轨道
一般，配位数为2的配离h 子的空间构型为直线型 20
配位数为4
氧化数为+2的中心原子通常形成 配位数为4的配离子，成键方式主要
例如：[Cu(en)2] 2+中en是双齿配体，即每1个乙二胺分子中有2 个N原子与Cu 2+配位，因h此，Cu 2+的配位数是4而不是122
7.1.3 配位化合物的命名
配离子
配离子中配位体的名称放在中心离子名称之前， 用“合”字将二者联系在一起。配位体的数目用 一、二、三等数字表示，如果中心离子有不同的 氧化数，可在该元素名称后加一括号，用罗马数 字表示它的氧化数。
大学无机化学配位化合物PPT课件
② 配位原子：直接与中心原子以配位键相连的原子。
通常是电负性较大的原子,如C、N、O、X和S。
③ 单齿配体：配体中只含一个配位原子。
如：X--、S2--、H2O、NH3、CO、CN--等。
④ 多齿配体：配体中含两个或更多的配位原子。如
C2O42-、氨基乙酸根、乙二胺、乙二胺四乙酸根(edta)。
N**H2－CH2－COO-*, N*H2－CH2－CH2－NH2 (en)
第11页/共38页
二、配键和配位化合物分类
1. 外轨型配合物
中心原子是用最外层的ns、np或ns、np、nd组成
的杂化空轨道接受电子，与配体形成配位键.
例：[FeF6]3--中Fe3+：3d5
↑↑↑↑↑ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿＿ ＿
3d
4s 4p
4d
sp3d2杂化，八面体构型
第12页/共38页
d2sp3
6
Fe (CN)63-,Co(NH3)6
第18页9.3.1 配合物的稳定常数 9.3.2 影响配合物稳定性的因素
(自学) 9.3.3 配位平衡的移动
第19页/共38页
9.3.1 配合物的稳定常数
一、配合物的稳定常数 (K稳)
Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+ K稳
3d
d2 sp3 杂化轨道
内轨型配合物，低自旋 µ = 0 第16页/共38页
CoF63– ， Co3+: 3d6
4d 4p 4s 3d
sp3d2杂化 3d
sp3d2 杂化轨道
外轨型配合物，高自旋 µB.M. 正八面体构型
第17页/共38页
三、 杂化轨道形式与配合物的空间构型
通常是电负性较大的原子,如C、N、O、X和S。
③ 单齿配体：配体中只含一个配位原子。
如：X--、S2--、H2O、NH3、CO、CN--等。
④ 多齿配体：配体中含两个或更多的配位原子。如
C2O42-、氨基乙酸根、乙二胺、乙二胺四乙酸根(edta)。
N**H2－CH2－COO-*, N*H2－CH2－CH2－NH2 (en)
第11页/共38页
二、配键和配位化合物分类
1. 外轨型配合物
中心原子是用最外层的ns、np或ns、np、nd组成
的杂化空轨道接受电子，与配体形成配位键.
例：[FeF6]3--中Fe3+：3d5
↑↑↑↑↑ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿＿ ＿
3d
4s 4p
4d
sp3d2杂化，八面体构型
第12页/共38页
d2sp3
6
Fe (CN)63-,Co(NH3)6
第18页9.3.1 配合物的稳定常数 9.3.2 影响配合物稳定性的因素
(自学) 9.3.3 配位平衡的移动
第19页/共38页
9.3.1 配合物的稳定常数
一、配合物的稳定常数 (K稳)
Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+ K稳
3d
d2 sp3 杂化轨道
内轨型配合物，低自旋 µ = 0 第16页/共38页
CoF63– ， Co3+: 3d6
4d 4p 4s 3d
sp3d2杂化 3d
sp3d2 杂化轨道
外轨型配合物，高自旋 µB.M. 正八面体构型
第17页/共38页
三、 杂化轨道形式与配合物的空间构型
大专无机化学课件-配位化学
6
6 6 6 6 6
NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] 四(异硫氰酸根)二氨合铬(Ⅲ) 酸铵 [Co(NH3)(OH)3] 三羟基· 三氨合钴(Ⅲ)
五氨合(Ⅲ) [Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸亚硝酸根· K[Co(NH3)2(NO2)4] 四硝基· 二氨合钴(Ⅲ)酸钾
配合物化学式的书写
化学综合
第八课 配位化合物 (Coordination Compounds)
主要内容
第一节 配位化合物的基本概念 第二节 配合物的化学键理论 第三节 配位平衡
第四节 螯合物
第一节
配位化合物的基本概念
一、配合物的意义
1.
生物体中金属、酶 都是金属配合物。 例：血红素： 药物
1928年合成第一个 配合物：三氯化六 氨合钴
硫酸一氯 • 一氨 • 二乙二胺合铬(III) [CrCl(NH3) (en)2]SO4 二氯• 一草酸根 • 一乙二胺合铁(III)离子
[FeCl2(C2O4) (en)]–
第二节
配合物的结构
一、配合物化学键理论
1.
问题的提出：
中心原子与配体是通过
什么结合的？为什么中 心原子与一定数目配体 结合？ 配合物的空间构型如何？ 杂化情况如何？ 为什么有的配合物稳定 性，有的不稳定？
● 元素形成配合物时倾向于主价和副价 都能得到满足。 ● 元素的副价指向空间确定的方向。
维尔纳 (Werner, A, 1866—1919) 法裔瑞士化学家。 因创立配位化学而获得1913年诺贝尔化学奖
1893年，维尔纳提出了配位理论来解释配合物 的结构。认为金属有两种原子价，即主价和副价，后
者或称配位数。每一种金属有一定副价。主价必须由
生物无机化学体系中的配位化学原理课件
自上世纪70年代，配位化学已渗透到生命科学 体系，研究的对象主要包括：金属酶、金属辅酶、 血红素及微量金属在人体中的作用及体内金属离 子的平衡等。用配位化学的方法和原理研究生物 分子与金属离子的作用—生物无机化学。80年代， 配位化学向生命科学体系的更高层次发展。所以， 研究生物无机化学实质是研究有生命意义的配位 化学。
金属 配体
生物体系
Mn 咪唑
丙酮酸脱羧酶
Fe 卟啉，咪唑 血红素、氧化酶、过氧化氢
Fe 含硫配体
酶
铁氧化还原蛋白
Co 咕啉环
B12
Zn －NH2，咪唑 胰岛素、碳酸酐酶 Zn （－RS）2 醇脱氢酶
Pb －SH
δ－氨基乙酰丙酮脱水酶
Ni 半胱氨酸
脲酶
Cu 咪唑、酰胺 白蛋白 3
配合物的晶体场理论
（一）晶体场理论的基本要点
1
第一节 晶体场理论及其应用
生物配体、蛋白质、核酸及酶（氨基酸、肽→ 蛋白质）能和生命元素过渡金属离子Mn 、Fe、 Co 、Zn 、Mo等形成金属配合物。生物配体与金属 离子形成配合物，必定会引起其性质及功能的改变。 晶体场理论可对配合物的性能做出比较满意的解释。
2
表3-1生物体系中某些金属与配体
11
（四） 八面体型配位单元中中心原子的 d电子分布
具有 d1~d3 构型的中心原子，形成八面体型配位 单元时，其 d 电子应分占3个轨道，且自旋方式相同。
具有d4~d7构型的中心原子，形成八面体型配位 单元时，其d电子可以有两种分布方式： 一种分布方 式是尽量分布在能量较低的dε轨道，另一种分布方式 是尽量分占 d 轨道，且自旋方式相同。中心原子的 d 电子分布方式取决于分裂能 Es 和电子成对能 Ep 的 相对大小。当轨道中已分布一个电子时，再有一个电 子进入而与其成对时，必须克服电子之间的相互排斥 作用，所需的能量称为电子成对能。
金属 配体
生物体系
Mn 咪唑
丙酮酸脱羧酶
Fe 卟啉，咪唑 血红素、氧化酶、过氧化氢
Fe 含硫配体
酶
铁氧化还原蛋白
Co 咕啉环
B12
Zn －NH2，咪唑 胰岛素、碳酸酐酶 Zn （－RS）2 醇脱氢酶
Pb －SH
δ－氨基乙酰丙酮脱水酶
Ni 半胱氨酸
脲酶
Cu 咪唑、酰胺 白蛋白 3
配合物的晶体场理论
（一）晶体场理论的基本要点
1
第一节 晶体场理论及其应用
生物配体、蛋白质、核酸及酶（氨基酸、肽→ 蛋白质）能和生命元素过渡金属离子Mn 、Fe、 Co 、Zn 、Mo等形成金属配合物。生物配体与金属 离子形成配合物，必定会引起其性质及功能的改变。 晶体场理论可对配合物的性能做出比较满意的解释。
2
表3-1生物体系中某些金属与配体
11
（四） 八面体型配位单元中中心原子的 d电子分布
具有 d1~d3 构型的中心原子，形成八面体型配位 单元时，其 d 电子应分占3个轨道，且自旋方式相同。
具有d4~d7构型的中心原子，形成八面体型配位 单元时，其d电子可以有两种分布方式： 一种分布方 式是尽量分布在能量较低的dε轨道，另一种分布方式 是尽量分占 d 轨道，且自旋方式相同。中心原子的 d 电子分布方式取决于分裂能 Es 和电子成对能 Ep 的 相对大小。当轨道中已分布一个电子时，再有一个电 子进入而与其成对时，必须克服电子之间的相互排斥 作用，所需的能量称为电子成对能。
配位键和配位化合物.pptx
外界是复杂阴离子酸根，则称“某酸某”。K2SO4 [Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜(II)
外界为氢离子，配阴离子后用酸字结尾，它的盐类似。HCN
H[PtCl3(NH3)] 三氯·一氨合铂(II)酸
K [PtCl3(NH3)] 三氯·一氨合铂(II)酸钾
2024/9/29
12
第143页/共45页
2024/9/29
第187页/共45页
H3N
NH3 2+
Cu
H3N
NH3
H2
H2
2+
CH2N
NCH2
Cu
CH2N
NCH2
H2
H2
16
金属羰基化合物
簇状配合物
有机金属配合物
CH2=CH2
CH3
CH3 HOOCCH2CH2
NN Fe(II)
NN
CH2=CH2 CH3
CH3
CH2CH2COOH
大环配合物
4d 4d
2024/9/29
22
第243页/共45页
(2) [Fe(CN)6]3- (d2sp3杂化)
Fe3+(3d54s04p0)
Fe3 3d 4s
4p
+
5
↑↑↑↑↑
重排
3d5
4s
↑↓ ↑↓ ↑
4d 4p
d2sp3
3d5
杂化
d2sp3杂 ↑↓ ↑↓ ↑↓化 ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑
CN- CN- CN- CN- CN- CN-
7
第98页/共45页
常见的多齿配体及名称
乙二胺（en）
H2
N
••
CH2
外界为氢离子，配阴离子后用酸字结尾，它的盐类似。HCN
H[PtCl3(NH3)] 三氯·一氨合铂(II)酸
K [PtCl3(NH3)] 三氯·一氨合铂(II)酸钾
2024/9/29
12
第143页/共45页
2024/9/29
第187页/共45页
H3N
NH3 2+
Cu
H3N
NH3
H2
H2
2+
CH2N
NCH2
Cu
CH2N
NCH2
H2
H2
16
金属羰基化合物
簇状配合物
有机金属配合物
CH2=CH2
CH3
CH3 HOOCCH2CH2
NN Fe(II)
NN
CH2=CH2 CH3
CH3
CH2CH2COOH
大环配合物
4d 4d
2024/9/29
22
第243页/共45页
(2) [Fe(CN)6]3- (d2sp3杂化)
Fe3+(3d54s04p0)
Fe3 3d 4s
4p
+
5
↑↑↑↑↑
重排
3d5
4s
↑↓ ↑↓ ↑
4d 4p
d2sp3
3d5
杂化
d2sp3杂 ↑↓ ↑↓ ↑↓化 ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑
CN- CN- CN- CN- CN- CN-
7
第98页/共45页
常见的多齿配体及名称
乙二胺（en）
H2
N
••
CH2
配位键和配位化合物PPT课件
8
第98页/共45页
常见的多齿配体及名称
乙二胺（en）
H2
N
••
CH 2
CH 2
N
••
H
2
乙二酸根（草酸根） — :OOCCOO:— (C2O42-)
乙二胺四乙酸根 EDTA(Y4－)
••
OOC H2C
• • 4–
CH2 CO O
•• ••
N CH2 CH2 N
O O 2–
CC
OO
••
••
O OC
体 说明没有明显
进行如下 实验：
NH3 ，
（2）加入稀NaOH时无沉淀生成，说明无简单Cu2+ 离子
2021/7/8
（3）加入BaCl2+HNO3溶液有沉淀生成，示有SO42离子
3
第43页/共45页
2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4↓(天蓝)+2NH4+
Cu2(OH)2SO4+8 NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++2OH-+SO42-
2021/7/8
6
第76页/共45页
1、形成体（中心离子或原子）
❖ 一般为具有空轨道的过渡金属阳离子 [Co(NH3)6]3+, [Fe(CN)6]4-, [HgI4]2-
❖ 电中性原子：Ni(CO)4 , Fe(CO)5 , Cr(CO)6 ❖ 非金属元素原子：SiF62- , PF6-
2、配位体和配位原子
(3)中心离子(或原子)的杂化轨道与配位原子中的孤对电子的原子轨道重叠成键，形成 配合物。
(4)配合物的空间构型取决于中心离子(或原子)的杂化轨道类型。