化学选修三配合物
3d
4s
4p
[Ar] 3d104s1
sp3杂化轨道
dsp2杂化轨道
平面正方形
NH3
2+
[ ] H3N Cu NH3
NH3
[Cu(NH3)4]2+离子
向实验[2—2]深蓝色溶液中滴加硫酸,观察 实验现象,由此现象变化说明了什么
天蓝色 溶液
深蓝色 溶液
天蓝色 溶液
H2O
2+
H2O Cu OH2
H3N
天蓝色 氨水 蓝色 氨水 深蓝色 +乙醇
溶液
沉淀
溶液 静置
深蓝色 晶体
H2O2+源自H2O Cu OH2 Cu(OH)2 H2O
NH3 2+
H3N Cu NH3 [Cu(NH3) 4 ]
NH3
SO4•H2O
原因是乙醇溶解后,降低了[Cu(NH3)4]SO4 · H2O 的溶解度
原因分析:
第一步得蓝色沉淀
杂化类型
空间结构
sp sp2 sp3 sp2 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3
直线形
V形 V形
平面三角形 三角锥形
正四面体 四面体
正四面体
正四面体
1、下列分子中的中心原子杂化轨道
的类型相同的是
(B )
A.CO2与SO2 B.CH4与NH3
C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4
2、对SO2与CO2说法正确的是D( )
A.都是直线形结构 B.中心原子都采取sp杂化轨道 C.S原子和C原子上都没有孤对电子 D.SO2为V形结构, CO2为直线形结构
中心原子结 合的原子数
PCl3 BCl3
中心原子孤对 电子数
1
中心原子结合 的原子数
3
0
3
杂化轨道数
4 3
CS2
0
Cl2O
2
2
2
2
4
杂化类型
空间结构
sp3 三角锥形
sp2 平面三角形
Cu2++2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+2NH4+
第二步沉淀溶解,得深蓝色透明溶液
Cu(OH)2+4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-+4H2O
总反应的离子方程式
Cu2++4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2++4H2O
NH3 的电子式为
H
:‥N
‥
:H
H
Cu 1s2 2s2 2p6 3s23p6 3d104s1 Cu2+ [Ar] 3d94s04p0
一方提供孤电子对 另一方提供空轨道
[
H
X
•
O••
••
X
•
H
]+
H
3 配位键的表示方法
可用A→B表示 A表示提供孤对电子的原子,叫电子给予体或配 位体,常为N、O、P、S、卤素的原子或离子 B表示接受电子的原子,叫接受体,一般为过渡 金属
[H O H]+
H
思考
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+与H2O是如何结合的呢?
为什么CuSO4 •5H2O晶体是蓝 色而无水CuSO4 是白色?
实验探究[2—1]
向盛有固体样品的试管中,分别加1/3试管
水溶解固体,观察实验现象并填写下表
固体
C白uS色O4
Cu绿Cl色2•2H2O
深Cu褐Br色2
NaCl
白色
K白2S色O4
KBr
白色
溶液 颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
③杂化前后原子轨道数目不变。
④杂化后轨道伸展方向,形状发生改变。
三种SP杂化轨道的比较
杂化 类型
sp
sp2
sp3
参与杂化的 原子轨道
杂化 轨道数
杂化轨道 间夹角 空间 构型
1个 s + 1个p
2个sp 杂化轨道
1800
直线
1个s + 2个p
3个sp2 杂化轨道
1200
正三角形
1个s + 3个p
4个sp3 杂化轨道 1090 28’
提供孤电子对
H2O
提供空轨道接 受孤对电子
Cu2+
H2O
2+
H2O Cu OH2
H2O
思考 除水外,是否有其他配体?
实验[2-2]
向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水, 首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解 ,得到深蓝色的透明溶液,若加入极性较小的 溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。
思考与交流3
H2O
配位键的稳定性
NH3 2+ Cu NH3 NH3
H2O
2+
H2O Cu OH2
H2O H+
HNH
Cu2+ OH2 < Cu2+ NH3 < H+ NH3
H
配位键的强度有大有小,当遇上配合能 力更强的配体时,一种配离子可能会转变成 另一种更稳定的配离子。
无色离子:Na+ Cl- K + SO42 – Br - K + 什么离子 呈天蓝色:[Cu(H2O)4]2+
思考与 交流2 Cu2+与H2O是如何结合的呢?
1、在强酸溶液电离的过程中, H2O能与H+结 合形成H3O+,请用电子式表示H与O形成H2O的 过程,比较H2O和H3O+的电子式,讨论H2O与 H+是如何形成H3O+?
sp2 直线形
sp3
V形
3、写出下列分子的中心原子可能采用的杂化轨 道类型,并预测分子的几何构型。
(1)PCI3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O
第二节 分子的立体构型
第三课时
CuSO4•5H2O CuSO4 •5H2O晶体
四、配合物理论简介 [Cu(NH3)4]2+
思考与 交流1
sp sp2 sp3
杂化轨道数 = 价层电子对数
=中心原子孤对电子对数+中心原子结合的原子数
中心原子结 合的原子数
HCN
中心原子孤对 电子数
0
中心原子结合 的原子数
2
杂化轨道数
2
SO2
1
NH2- 2
BF3
0
H3O+
1
SiCl4
0
CHCl3 0
NH4+
0
SO4 2-
0
2
3
2
4
3
3
3
4
4
4
4
4
4
4
4
4
正四面体
实
例 BeCl2 , C2H2 BF3 , C2H4 CH4 , CCl4
杂化轨道的应用范围:
杂化轨道只应用于形成σ键或者用 来容纳未参加成键的孤对电子。
杂化方式的判断方法: 价层电子对数n (主族元素)
ABn n=2 n=3 n=4 ……
立体结构 直线形
平面三角形 正四面体形
中心原子杂化方式
复习 杂化轨道理论的理论要点
①形成分子时,由于原子间的相互作用,使 同一原子中能量相近的不同类型原子轨道, 发生混合,重新组合为一组能量相等的新轨 道.称为杂化轨道。
②杂化轨道的角度部分一头大,一头小, 成键时利用大的一头,可以使轨道重叠 程度更大,从而形成稳定的化学键。即 杂化轨道增强了成键能力。
••
•O
•+2H
X
••
H
X
•
••
O
••
X
•
H
H2O和H+是如何结合的?
H
X
•
••
O
••
X
•
H
+
→ H+
[H
X
•
O••
••
X
•
H
]+
H
孤电子对
1s0
共用电子对
一)配位键
1 定义:提供孤电子对的原子(或分子)与接
受孤电子对的原子(或离子)之间 形成的共价键
注意: 配位键是特殊的共价键
2 配位键的形成条件