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无机化学(第二版)第八章 配合化合物


不同配体的命名顺序规则为:
✓ 先阴离子后中性分子,如F- → H2O。 ✓ 先无机后有机,如H2O→en。 ✓ 同类配体,按配位原子元素符号的英文字母顺序排 列,如NH3→H2O。 ✓ 若配位原子又相同,则含原子数少的配体排在前面, 如NO2→NH3。 ✓ 同类配体中若配位原子和原子数目均相同,则在结 构式中与配位原子相连原子的元素符号在英文字母中在 前的排在前面,如NH2→NO2
联吡啶(双齿)
3. 核N 反N应类型
乙二胺四乙酸
(六齿)
(bpy)
(EDTA; H4Y)
3. 配位数:一个中心原子所结合的配位原子的总数称为
该中心原子的配位数。
配位数=配位体数×齿数
如:[Cu(NH3)4]2+ Cu2+的配位数=4 ×1=4
[Cu(en)2]2+ Cu2+的配位数=2 ×2=4
[CoF6]3-
其中: 带负电荷的配离子称为配阴离子
带正电荷的配离子称为配阳离子.
注:配合物均为电中性分子
§ 8.2 配位化合物的类型和命名
8.2.1 配合物的类型
1.简单配合物:由单齿配体与中心原子形成的配合物。
如 Fe(CN)64 Co(NH3)5(H2O) 3
2.螯合物:由多齿配体与同一中心原子配位而形成 一种环状结构的配合物。又称:内络盐
(5) 配体异构
CH2 CH 2 CH 2
NH2
NH2
1, 3-二氨基丙烷
Co(NH2 CH2
CH2 CH
CH
NH2
NH2
1, 2-二氨基丙烷
CH 2
CH 2
NH )Cl
22
Co(NH2 CH2 CH ( NH2) CH3)2Cl2
§ 8.4 配位化合物的化学键本性 8.4.1 价键理论
价键理论能够说明 ⑴ 配合物的配位数, ⑶ 磁矩及反应活性
(ABA 处 于 一 个 (ABA处于一个平面 三角面的三个顶 四边形的三个顶点 点并呈对称分布) 但呈不对称分布)
又如八面体构型的[CrCl2(NH3)4]+ 配离子,有如下的顺反
异构体:
+ NH3
Cl
+
H3N Cr
NH3
H3N Cr
NH3
H3N
Cl
H3N
NH3
Cl
Cl-Cl相邻为顺式,紫色
Cl
B
A
A
[MA3(BC)D](其中BC为不对称 二齿配体)也有面式和经式的区别。
A
B
A
在面式的情况下三个A处于一个三
面式
角面的三个顶点, 在经式中, 三个A
(ABA处于一个三角面的三个顶点)
在一个四方平面的三个顶点之上。
A
B
B
A
A
B
A
A
A
C
A
C
面式
经式 A
A
A
A
A
B
A
A
B
B
D
D
对称经式
不对称经式
[MABCDEF]型配合物应该有15 种几何异构体, 有兴趣的同学可以自 己画一下。
内界(配离子)
外界离子
[Cu(NH 3 )4 ]SO4
中心离子
配位体数目
(Cu2+)
配位原子(N) 配位体(NH3)
1. 中心原子(或中心离子):---处于配位单元的中
心位置, 具有接受配体孤电子对的空轨道的离子或原子。
一般为带正电的过渡金属离子 例:[Co(NH3)6]3+, [Fe(CN)6]4-, [HgI4]2电中性原子 例: Ni(CO)4 , Fe(CO)5 ,Cr(CO)6 非金属元素原子 例: SiF62- , PF6-
常见的配位原子:F、Cl、Br、I、C、N、P、O、S
常见单齿配体:一个配体中只含一个配位原子.
主要内容 中性分子 H2O NH3 CO CH3NH2
配体
水 氨 羰基 甲胺
阴配离位1.子原镧子F系- 、ClO-锕B系r- 元NI- 素O通HC-性CN-
N NO2-
配配位2原体. 子我氟国F 稀氯Cl土B溴元r 素碘I 资羟源O基和提氰C 取硝N基
[Co Cl2 (NH3)2 (en)]+
二氯• 二氨• 乙二胺合钴(Ⅰ)
Cl +
Cl +
N
Cl
Co
Cl
N
Co
N
NH3
H3N
N
2、结构异构:NH3
NH3
原子间连接方式不同引起的异构现象(键合异构,
电离异构,水合异构,配位异构,配位位置异构,
配位体异构)
(1)键合异构
[Co(NO2)(NH3)5]Cl2 硝基 黄褐色 酸中稳定 [Co(ONO)(NH3)5]Cl2 亚硝酸根 红褐色 酸中不稳定 (2) 解离异构
氯铂酸
➢ 系统命名法
1.外界: (1)外界为简单阴离子(X-、OH-) :称为“阴离子 化-配位个体” [Co(NH3)6]Cl3 三氯化六氨合钴 (Ⅲ)
(2)外界为复杂阴离子(SO42-、NO3-):称为“阴离
子酸-配位个体”
[Co(NH3)2(en)2](NO3)3 三硝酸二氨二(乙二胺)合钴(Ⅲ)
中心原子的半径越大、电荷越高、则配位数越大; 配体的半径越大,配位数越小。
4.配离子的电荷
配离子的电荷 = 中心离子电荷 + 配位体总电荷
如: [PtCl4]2- [Ni(CN)4]2- [Ni(CO)4] [Cu(NH3)4]2+
其中:Pt (+2) Ni(+2)
Ni(0)
Cu(+2)
电中性的配位内界本身就是配合物,如: [Ni(CO)4] 带电荷的配位内界称为配离子:
Co
NH3
NH3 Cl
维尔纳 (Werner, A, 1866—1919) 瑞士无机化学家,配位化学的奠基人. 因创立配位化学而获得1913年诺贝尔化学奖
配合物的组成
配合物:
Co3+ 与NH3以配位共价键
内界
外界
牢固地结合着,是配合物的 主要特征,用[ ]标示,称为配
[Co (NH3) 6] Cl3 合物的内界(称:配离子)。
[Co(SO4)(NH3)5]Br [Co Br(NH3)5] (SO4)
(3) 水合异构 [Cr(H2O)6]Cl3 [CrCl(H2O)5]Cl2 ·H2O [CrCl2(H2O)4]Cl ·2H2O
紫色 亮绿色 暗绿色
(4) 配位异构
[Co(NH3)6][Cr(CN)6]和 [Cr(NH3)6][Co(CN)6]
(3)外界为阳离子:称为“配位个体酸 — 阳离子” K2[SiF6] 六氟合硅(Ⅳ)酸钾
✓中性配合物(没有外界的配合物):直接对配位个 体命名
[Ni(CO)4]
---四羰基合镍
[PtCl4(NH3)2] ---四氯 ·二氨合铂(IV)
[Cr(OH)3(H2O)(en)]
---三羟基 ·一水 ·一乙二胺合铬(III)
2.内界:
配体数—配体名称—“合”—中心离子氧化数
(用汉字表示)
(用罗马数字)
注: 不同配位名称之间用圆点“·”分开。 配体次序:离子—分子;无机物—有机物 阴离子次序为:简单离子—复杂离子—有机酸根离子。
✓ 含配阳离子的配合物命名
[CoCl2(NH3)4]Cl
---氯化二氯 ·四氨合钴(Ⅲ)
[Co(NH3)5(H2O)]Cl3 ---三氯化五氨 ·一水合钴(Ⅲ)
Cl-Cl相对为反式,绿色
(2) 旋光异构(对映异构):当配合物为手性分子,与 其镜像不能互相重叠时,产生旋光异构现象。该配合物
与其镜像分子为一对对映体,又称旋光异构或光学异构 体。 配位数为2,3(平面三角形),无旋光异构。
A
A
D
D
B
CC
B
旋光异构在八面体的配合物中常见,特别是有 双齿配体的配合物中更为常见。如:
以上化合物为配位化合物,简称配合物,旧称络 合物
1893年供职于苏黎世大学的Werner A 提出 了天才的见解,被后人称之为维尔纳学说.
● 大多数化学元素表现出两种类型的化合 价,即主价和副价
● 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
H3N Cl
H3N
NH3 Cl NH3
2. 配(位)体和配位原子
与中心离子结合的提供孤对电子的分子或阴离子 叫配(位)体。
配体中与中心离子直接配位的原子称为配位原子。 [SiF6]2-中配体是 F-,配位原子也是F[Co(NH3)6]3+中配体是 NH3,配位原子是N [Pt(NH3)2Cl]中配体是 NH3、Cl-,
配位原子是N、Cl-
H2C
NH 2
H2N
CH 2
Cu
H2C
NH 2
H2N
CH 2
二乙二胺合铜(Ⅱ)[Cu(en)2]2+ 结构
3.特殊配合物:自学
10.2.2 配合物的命名
➢ 习惯命名:
[Cu(NH3)4]SO4 K4[Fe(CN)6] H2[PtCl6]
硫酸铜氨 K3[Fe(CN)6]
铁氰化钾或赤血盐
亚铁氰化钾或黄血盐 H2[SiF6] 氟硅酸
⑵几何构型,
1. 配合物中的化学键 内界和外界的结合力:静电力(取向力)
AC
AB
AB
M
M
M
DB
DC
CD
[M(AB) (CD)] [M(AC) (BD)] [M(AD) (BC)]
③八面体配合物
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