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络合物的价键理论


外轨配键采用ns, np,nd组成的杂化轨道,形成外
轨络合物,电价络合物。
[Fe(H2O)6]2+,中心离子采用sp3d2杂化,外轨
3-2晶体场理论
要点:
●在配合物中,中心离子M处于带负电荷的配位体L
形成的静电场中,二者完全靠静电作用结合一起; ●晶体场对M的 d 电子产生排斥作用,引起M的d轨 道发生能级分裂; ●分裂类型与配合物的空间构型有关;晶体场相同
多齿配体
2个或2个以上 H2NCH2CH2NH2
2. 非螯合多齿配位体:配体有多个配位点,但 受几何形状限制不能与同一金属离子配位。 如:PO43-、CO32- 等,一个配体与多个金属 离子配位,每个金属离子与若干个这样的配 位体配位,形成的多核配位化合物,往往是 不溶性沉淀,常作沉淀剂。
3. 螯合配位体:一个配位体的几个配位点能直接和同一个金 属离子配位。
如:F,O,N的原子的配位体(F-,H2O,NH3)与 金属离子结合成电价络离子,中心离子仍保持自由状 态下的电子组态。 [FeF6]3-, [Fe(H2O)6]2+, [Ni(NH3)6]2+ [Fe3+,d1d1d1d1d1].6F[Fe2+,d2d1d1d1d1].6H2O [Ni2+,d2d2d2d1d1].6NH3 n=5 n=4 n=2
成果,阐明配位化合物的结构和性质,它与纯粹的
分子轨道理论有一定的差别,故称配位场理论。
络合物的共价和电价理论
价键理论的内容:
根据配位化合物的性质,按杂化轨道理论用共价
配键和电价配键解释配位化合物中金属离子和配体间
的结合力。
1.电价配键
定义:中心离子与配位体之间依靠中心离子的正
电荷与配位体的负电荷之间的静电引力结合起来的。
n为未成对电子数
共价配键:
定义:配位体的孤对电子与中心离子的空的价电子轨 道形成共价б 配键。 中心离子有未充满的d轨道和 s,p 空轨道。 共价配键是低自旋化合物 低自旋化合物:络合物中存在较多的成对排列电子。 中心离子为了尽可能多的成键,会发生电子重 排,腾出更多的价电子轨道形成相应的杂化轨道来容 纳配位体的电子对。
不带电的单核螯合分子,水中难溶,易溶于有机溶液中,常
作萃取络合剂,(如:乙酰丙酮铝Al(acac)3 ,) (4)键配位体:含有π 电子的烯烃、炔烃、芳香烃等也可 作配体。 如:C2H4、丁二烯、CO、C6H6、C5H5等都是。
配位化合物结构理论的发展 1. 价键理论 配位化合物的价键理论是根据配位化合 物的性质,按杂化轨道理论用共价配键和电 价配键解释配位化学物中金属离子和配位体 间的结合力。
,L不同,分裂能也不同。分裂能是指d 轨道发生能级
化学工业上,一些重要的催化剂是配位化合物。
●每个配位体至少有一个原子具有一对(或多对)孤对电子, 或分子中有π 电子。 如,N、O、C、P、S、Cl、F等。
●根据配位体所提供的络合点数目和结构特征,可将配体分成 以下几类:
1.单齿配位体:只有一个配位点的配体。 多齿配体
单齿配体
一个配体所含配位 原子个数 举例 1 NH3、 XOH-
2 .晶体场理论
晶体场理论是静电作用模型,把中心离子
(M)和配位体(L)的相互作用看作类似离子晶
体中正负离子的静电作用。
3.分子轨道理论 配位化合物的分子轨道理论是用分子轨道理论 的观点和方法处理金属离子和配位体的成键作用
4. 配位场理论 配位场理论是晶体场理论的发展,其实质是配 位化合物的分子轨道理论。在处理中心金属原子在 其周围配位体所产生的电场作用下,金属的原子轨 道能级发生变化时,以分子轨道理论方法为主,根 据配位场的对称性进行简化,并吸收晶体场理论的
共价配键的形成:当配位原子的电负性与中心离
子的电负性相差较小时,易形成共价配键。
如:[Mo(CN)8]4-, [Mo(CN)4]2-
根据配合物的磁矩可以计算配合物中未成对的电 子数并由此判断中心离子与配位体结合是电价络合
(高自旋)还是共价络合(低自旋):
n(n 2)B
μ B为波尔磁子 该方法是有缺陷的,大致的判断。
电价配键是高自旋化合物 高自旋化合物:络合物中存在较多的自旋平行的电子。 电价配键中,静电引力的作用不会影响中心离子的电 子组态,中心离子的电子组态和自由离子一样,d电 子的分布服从洪特规则,自旋平行的电子数最多的状 态最稳定。 电价配键的形成:当配位原子的电负性与中心离 子的电负性相差较大时,易形成电价配键。
d2sp3 在Co(CN)63-中, Co3+中心离子以d2sp3杂化轨道成键, 配离子 没有成单电子, 显反磁性, 为共价型配合物。
理论的评价

• •
能简明地解释配合物的空间构型、 磁性、稳定性。 直观明了,使用方便。
• 没有提到反键轨道,不涉及激发态,不能满意
络合物的内轨和外轨配键理论 内轨配键采用(n-1)d,ns,np组成的杂化轨道,形成内 轨络合物,共价络合物 [Fe(CN)6]4-,中心离子采用d2sp3杂化,内轨
3-1 络合物的价键理论
概述
配位化合物:又称络合物,是一类含有中心金属原子(M)和若
干配位体(L)的化合物(MLn )。
★中心原子M通常是过渡金属元素的原子(或离子),具有空的 价轨道。 ★配位体L则有一对或一对以上孤对电子。 ★ M和L之间通过配位键结合,成为带电的配位离子,配位离子
与荷异性电荷
子。
的离子结合,形成配位化合物。
★有时中心原子和配位体直接结合成不带电的中性配位化合物分
单核配位化合物:一个配位化合物分子(或离子)中只
含有一个中心原子。
●多核配位化合物:含两个或两个以上中心原子。
●金属原子簇化合物:在多核配位化合物中,若M—M
之间有键合称为金属原子簇化合物。
●配位化合物是金属离子最普遍的一种存在形式。
例, 实验测得Co(CN)63-和CoF63-均有正八面体的结构且磁 矩分别为0和4.9 μ B. Co 3d74s2:
Co3+ 3d6: 配位后, CoF63-:
6F-
sp3d2 在CoF63-中, 杂化轨道的类型为sp3d2, 配离子有4个单电子, 显顺磁性, 为电价型配合物。 6CN- Co(CN)63-:
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