化学竞赛配位化合物
据配离子电荷确定中心离子的电荷(氧化数)
(四) 配位化合物的命名
配位阳离子 —— “某化某”或“某酸某” [Co(NH3)6]Br3 三溴化六氨合钴(Ⅲ) [Co(NH3)2(en)2](NO3)3 硝酸二氨·二(乙二胺)合钴(Ⅲ) 配位阴离子 —— 配位阴离子“酸”外界 K2[SiF6] 六氟合硅(Ⅳ)酸钾
化合物中NH3含量很高,但其水溶液却呈中性或弱酸性。在室温 下加入强碱NaOH也无氨气放出;用碳酸根或磷酸根检验,也检验不 出钴离子的存在。
结论:在这两种化合物中,Cl-离子是全部或部分自由的,但几乎没有游离的Co3
+和NH3分子,它们已经相互结合,从而丧失了Co3+和NH3各自独立存在的化学 性质,形成含有复杂结构的离子,即[CoCl(NH3)5]2+和[Co(NH3)6]3+。
一NO2 硝基 一NCS 异硫氰酸根
练习:命名下列配合物:
[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl [Co(NH3)6]Br3 [PtCl(NO2)(NH3)4]CO3 K2[PtCl6] K4[Fe(CN)6] NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] NH4[Cr(SCN)4(NH3)2]
主要是一些过渡金属,如铁、钴、镍、铜、银、金、铂等金 属元素的离子;
或是具有高氧化数的非金属元素,硼,硅、磷等,如Na[BF4] 中的B(Ⅲ)、K2[SiF6]中的Si(Ⅳ)和NH4[PF6]中的P(Ⅴ);
或是不带电荷的中性原子,如[Ni(CO)4], [Fe(CO)5]中(2)配位阳离子配合物
[Co(NH3)6]Br3
[Co(NH3)2(en)2](NO3)3
(3)中性配合物
三溴化六氨合钴(Ⅲ) 硝酸二氨·二(乙二胺)合钴(Ⅲ)
[PtCl2(NH3)2]
[Ni(CO)4] 一ONO 亚硝酸根 一SCN 硫氰酸根
二氯·二氨合铂(Ⅱ) 四羰基合镍(0)
碱金属、碱土金属等可作为螯合物的形成体。
2. 配位体和配位原子 有孤电子对
[Cu(NH3)4]SO4中,NH3是配位体,N为配位原子。
a. 单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子)
含氮配位体 NH3 , NCS - ; 含卤素配位体 F- , Cl- , Br- , I- ;
含氧配位体 H2O, OH- ; 含碳配位体 CN- , CO ;
决赛基本要求
9. 配合物的晶体场理论。光化学序列。配合物的磁性。分裂能、 成对能、稳定化能。利用配合物的平衡常数的计算。络合滴定。 软硬酸碱。配位场理论初步。
一、 配位化合物的基础知识 (一)配位化合物的发现
最早(1704)报导的配合物:普鲁士蓝Fe[Fe(CN)6];普鲁士人 迪士巴赫(Diesbach)。
含硫配位体 SCN- ;
b. 多齿配位体(一个配位体中有两个或两个以上的配位原子)
乙二胺 NH2一CH2一CH2一NH2 简写为en, 乙二胺四乙酸根(EDTA)等。
3.配位数 —— 与中心离子直接以配位键结合的配位原子个数。
例:[AlF6]3- 配位数6 、 [Cu(NH3)4]SO4 配位数4 、 [Co(NH3)2(en)2](NO3)3 配位数6
化学竞赛配位化合物
初赛基本要求
8. 配合物。路易斯酸碱的概念。配位键。重要而常见的配合物 的中心离子(原子)和重要而常见的配体(水、羟离子、卤离子、 拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等)。螯合物及螯合效 应。重要而常见的配合剂及其重要而常见的配合反应。配合反应 与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的联系(定性说明)。配 合物几何构型和异构现象基本概念和基本事实。配合物的杂化轨 道理论。用杂化轨道理论说明配合物的磁性和稳定性。八面体配 合物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色。软硬酸碱的基本概念 和重要软酸软碱和硬酸硬碱。
提出配位理论: 19世纪90年代瑞士的青年化学家维尔纳(A. Werner)。
1789年塔赫特发现CoCl3·5NH3和CoCl3·6NH3的性质不同 两种晶体的水溶液中加入AgNO3溶液均有白色AgCl沉淀。只是 CoCl3·6NH3中的Cl-全部沉淀,而CoCl3·5NH3溶液中仅有2/3的Cl- 生成AgCl;
*中心离子半径越大,其周围可容纳配体就越多,配位数越大。
4. 配离子的电荷
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-
+2 + 0×4 = +2 +2 + (-1)×4 = -2
[Ni(CO)4] [Fe(CN)4(NH3)(H2O)]-
0 + 0×4 = 0 +3 + (-1)×4 + 0 + 0 = -1
[Cu(NH3)4]SO4
K2[HgI4]
配合物
[Ni(CO)4]
(三)配合物的组成:
[Cu ( NH3 ) 4 ] 2+ SO4
内界 离子键 外界
中 心
配 位
配 位
离键 体
子
配 配离 位 子的 体 电荷 数
K 2 [Hg I4 ]
外内 界界
配 位 数
1. 中心离子或原子(也称形成体) 有空轨道
配位数—配位体名称—合—中心离子(用罗马数字表示氧化数), 用二、三、四等数字表示配位体数。不同配位名称之间用圆点 “·”分开。 阴离子次序为:简单离子——复杂离子——有机酸根离子。 中性分子次序为:NH3—H2O—有机分子。
(1)配位阴离子配合物
K2[SiF6]
六氟合硅(Ⅳ)酸钾
K[PtCl5(NH3)]
配位数的多少决定于中心离子和配位体的电荷、体积、彼此间 的极化作用,以及配合物生成时的条件(如温度、浓度)等。
*中心离子的电荷高,对配位体的吸引力较强,有利于形成配
位数较高的配合物。 常见的配位数与中心离子的电荷数有如下的关系:
中心离子的电荷:+1
+2
+3
+4
常见的配位数: 2 4(或6) 6(或4) 6(或8)
(二)配位化合物的定义
由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分 子(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子 或离子(统称中心原子),按一定的组成和空间构型所形成的化合物
含有配离子的化合物
配合物
原子或离子 配 复杂离子 位 键 (或分子)
离子或分子
[Cu(NH3)4]2+ 配阳离子 [HgI4]2- 配阴离子 [Ni(CO)4] 配位分子