E第五章配位反应
维尔纳一生共发表论文170多篇,重要著作有《立体化学教程》
和《无机化学领域的新观点》。
二、配位化合物的组成
配位化合物:由配离子与相反电荷的离子组成的离子型化合物。
AN g3H 2ClCN u3H 4S4 O K 3Fe CN 6 NC i O 4
硫O
★ 非金属元素的原子作为中心原子所生成的配合物
不在本课程讨中!
如: SO42- ; PO43- 等
7、配离子的电荷
配离子的电荷数等于中心离子和配位体的总电荷数的代数和:
[Cu(NH3)4]2+
[FeF6]3-
[Agcl2]-
三、配位化合物的命名
1、配离子的命名 配离子的命名顺序: 配位数 配体 合
6、配位数
配离子中,直接与中心离子结合的配原子的总数,称为 中心离子的配位数。
A、 在简单配离子中,一个配体只提供一个配原子,因此,
中心离子的配位数即为配体的个数。
如:Ag NH3 2
Cu
NH3
2 4
Fe
CN
3
6
Ag
CN
2
2
4
6
2
B、 在多齿配位体中,一个配位体可以提供两个或两个以上的
实验现象
CuSO4溶液
[Cu(NH3)4]SO4溶液 Cu(OH)2沉淀
CuSO4溶液NH3.H2O Cu(OH)2沉淀 NH3.H2O [Cu(NH3)4]SO4溶液
配位化学的奠基人——维尔纳
维尔纳(Alfred Werner),瑞士化学家。 生于法国米卢斯。12岁就在家中的车库内建了一个小小 的化学实验室。1889年获瑞士苏黎世工业学院工业化学 学士学位,1892年任苏黎世综合工业学院讲师。1893年 任苏黎世大学副教授,1895年晋升为教授。1909年兼任 苏黎世化学研究所所长。1913年获诺贝尔化学奖 。
一、配合物的形成
历史上有记载的最早发现的第一个络合物,是在1704年, 普鲁士人,在染料作坊中,制作普鲁土蓝。
他们将兽皮、兽血同纯碱在铁锅中强烈煮沸,得到:Fe2[Fe(CN)6]3 1789年,第一种配合物 Co (NH3)6 Cl3 人工合成。 当时人们推测其结构为:Co Cl3 ·6NH3 若按上述推测, Co Cl3 ·6NH3 水溶液应为弱碱性溶液,且含有大
以上配位键的配位体称为多齿配位体。例如:
乙二胺(en):
乙二胺四乙酸: (EDTA) O
H
H
N- CH2- CH2- N
H
H
(双齿) (六齿)
C OHO
C O
HOOC CH2 -OOC CH2
CH2 N
CH2
CH2 CH2
N CH2 CH2
O
CH2 C
N CH2
OH O-
C
O
CH2 N
CH2
COO- COOH
如: NH3 、H2O、OH-、CN-、X- etc.
★ 每个配位原子只能用一对孤立电子填入中心离子的空轨道,生成 一个配位键。
4、单齿配位体
只含有一个配位原子的配位体,称单齿配位体。
如:NH3、OH-、CN-、X- etc. 由单齿配位体形成的配离子称为简单配离子。
5、多齿配位体
包括二个或二个以上配原子、能与中心离子生成两个或两个
中心离子 中心离子价态。
[Cu(NH3)4]2+ [Fe(CN)6]3[Ag(S2O3)2]3[Cr(en)3]3+
四氨合铜(Ⅱ)配离子 六氰合铁(Ⅲ)配离子 二硫代硫酸根合银(Ⅰ)配离子 三乙二胺合铬(Ⅲ)配离子
★ 如果中心离子无变价,其化合价可不表示。 ★ 配离子又有配阳离子和配阴离子之分!
中心离子
配体
配离子(内界)
外界
配合物
1、中心离子
配离子中带正电荷的离子称为中心离子。中心离子大多数为 过渡金属元素。
2、配位体(配体)
在配离子中,同中心离子形成配位键的分子或阴离子称作配位体。
如: NH3 、H2O、CO、OH-、CN-、X- etc. 3、配位原子
配位体中,提供与中心离子配位的孤对电子的原子称为配位原子。
我们对配合物的学习及研究,主要是研究配离子的结构和性质。 配离子在水溶液中,只能部分解离。
Cu(NH3)42+
Cu(NH3)32+ Cu(NH3)22+ Cu(NH3)12+ Cu2++ NH3
配离子:由一个 A 离子同几个 B 离子(或分子)以配位键方式结合
起来,形成一个具有一定特征的离子。如: [Cu(NH3)4]2+
量的 Cl- 、 Co3+ 和 NH4+。 但实验分析发现,该溶液呈微酸性,且测不出Co3+ 的存在。
电导实验表明:每个CoCl3·6NH3 可电离出四个带点粒子,其中三个 是 Cl- ,那么另一个粒子不是 Co3+ ,是否是 Co(NH3)63+ 呢?
进一步实验证明:Co(NH3)63+ 确实存在,且相当稳定。此后, 相继制备了:PtCl2·2NH3 ; CuSO4·4NH3 等…。 即:
第五章 配位反应
配位化合物简称配合物,早称络合物。早期定义为:以配位键 形成的复杂化合物。
配合物在自然界存在极其广泛。大多数无机化合物都是以配合 物形态存在。在水溶液中,可以认为不存在什么简单的金属离子。
本章学习要点:
配位化合物的基本概念 配合物的价键理论 螯合物 配离子的离解平衡
§5-1 配位化合物的基本概念
配原子,因此多齿配位体的配位数大于配体个数。
如:
[Co(en)3]3+
6
[FeY]3+
6
C、 一般来说,中心离子正电荷数越高,吸引孤对电子能力越强,
易于形成大配位数的配离子。
D、 中心离子的半径较大,有利于容纳较多的配位体。 E、 配体的半径小,电荷低,浓度大,温度低有利于形成
大配位数的配位离子。
[ Pt (NH3)2]Cl2 ; [Cu(NH3)4]SO4
当时,人们将上述物质称为复杂化合物,即今天的配位化合物。并 将其划归于无机化合物之类别。他们都是强电解质。在水溶液中可以解 离出两大部分。即内界和外界。其内界即配离子:如:
[Pt(NH3)2]2+ ; [Cu(NH3)4]2+ ; [Fe(CN)6]3-
维尔纳 (1866-1919 )
主 创立了配位学说。 要
提出了配位键,并用它来解释配合物的 形成,结束了当时无机化学界对配合物 的模糊认识,为后来电子理论在化学上 的应用以及配位化学的形成开了先河。
成 和化学家汉奇共同建立 就 了氮元素的立体化学。
解释无机化学领域中立体效应引 起的许多现象,为立体无机化学 奠定了扎实的基础。