无机与分析化学:第十一章配位化合物1
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1第11章
配位化合物
11-1 配位化合物的基本概念
11-2 配位化合物的价键理论
11-3 配合物的晶体场理论
11-4配位化合物的稳定性配位化合物的发展史
1704年普鲁士人普鲁士蓝K[Fe
2(CN)
6]
1798年法国塔索尔特[Co(NH
3)
6]Cl
3
1893年瑞士维尔纳配位化学理论
今天一千万种化合物中70%是配位化
合物应用于提纯、分离、催化、分析化
学、生物化学、医学等领域
11-1配位化合物的基本概念
11-1-1配位化合物
1.定义
由中心原子(或离子)和几个配体分子
(或离子)以配位键相结合而形成的复杂分子
或离子,通常称为配位单元(或配合单元),
含有配位单元的化合物称为配位化合物。配位单元配位阳离子[Co (NH
3)
6]3+
配位阴离子[Cr(CN)
6]3-
中性配分子Ni(CO)
4
配离子与异号电荷离子结合形成配合物,如
[Co (NH
3)
6]Cl
3,K
3[Cr (CN)
6]等。
中性的配位单元即是配合物,如Ni(CO)
4。
①配合物一般由内界和外界两部分组成。配位
单元为内界,带有与内界异号电荷的离子为外
界。
例如配合物[Co(NH
3)
6]Cl
3 ,[Co(NH
3)
6 ]3+ 是
内界,Cl-是外界。
又如配合物K
3 [Cr(CN)
6],[Cr(CN)
6]3-是
内界,K+ 是外界。2. 组成
中性配位单元作为配合物的Ni(CO)
4 没有外界。
配合物[Co(NH
3)
6] [Cr(CN)
6],可以认为
[Co(NH
3)
6]3+ 和[Cr(CN)
6]3-都是内界,也可
以认为二者互为内外界。
注意!配合物可以无外界,但不能没有内界。
2内界较稳定,解离程度较小。
[Co(NH
3)
6 ]3+ Co3+ +6NH
3在溶液中,内外界之间是完全解离的。
[Co NH
36]Cl
3 ——[Co NH
36 ]3+ + 3Cl-()()——
351063.0K②配合物的内界由中心和配体构成。
中心:配合物的形成体,多为金属,可以是金
属正离子或金属原子。
络合物反应
分子或者离子与金属离子结合,形成很稳定的新的离子的过程就叫络合。生成络合物络合物之一络合物通常指含有络离子的化合物,例如络盐Ag(NH3)2Cl、络酸H2PtCl6、络碱Cu(NH3)4(OH)2等;也指不带电荷的络合分子,例如Fe(SCN)3、Co(NH3)3Cl3等。配合物又称络合物。
我们早已知道,白色的无水硫酸铜溶于水时形成蓝色溶液,这是因为生成了铜的水合离子。铜的水合离子组成为[Cu(H2O)4]2+,它就是一种络离子。胆矾CuSO4·5H2O就是一种络合物,其组成也可写为
[Cu(H2O)4]SO4·H2O,它是由四水合铜(Ⅱ)离子跟一水硫酸根离子结合而成。在硫酸铜溶液里加入过量的氨水,溶液由蓝色转变为深蓝。这是因为四水合铜(Ⅱ)离子经过反应,最后生成一种更稳定的铜氨络离子
[Cu(NH3)4]2+而使溶液呈深蓝色。如果将此铜氨溶液浓缩结晶,可得到深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4,它叫硫酸四氨合铜(Ⅱ)或硫酸铜氨,它也是一种络合物。
又如,铁的重要络合物有六氰合铁络合物:亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6](俗名黄血盐)和铁氰化钾K3[Fe(CN)6](俗名赤血盐)。这些络合物分别含的六氰合铁(Ⅱ)酸根[Fe(CN)6]4-络离子和六氰合铁(Ⅲ)酸根[Fe(CN)6]3-络离子,它们是由CN-离子分别跟Fe2+和Fe3+络合而成的。
由以上例子可见:络离子是由一种离子跟一种分子,或由两种不同离子所形成的一类复杂离子。
络合物的组成以[Cu(NH3)4]SO4为例说明如下:
(1)络合物的形成体,常见的是过渡元素的阳离子,如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+、Pt2+等。
(2)配位体可以是分子,如NH3、H2O等,也可以是阴离子,如CN-、SCN-、F-、Cl-等。
(3)配位数是直接同中心离子(或原子)络合的配位体的数目,最常见的配位数是6和4。
络离子是由中心离子同配位体以配位键结合而成的,是具有一定稳定性的复杂离子。在形成配位键时,中心离子提供空轨道,配位体提供孤对电子。
第十一章 配位化合物
11.1 基本概念 .................................................................................................................. 1
11.2 化学键理论 .............................................................................................................. 6
11.3 晶体场理论 .............................................................................................................11
11.4 螯合物 ................................................................................................................... 18
11.5 配位平衡 ................................................................................................................ 19
11.1 基本概念
11.1.1 配位化合物的基本概念
前言
配位化合物是一类由中心金属原子(离子)和配位体组成的化合物。第一个配合物是1704年普鲁士人在染料作坊中为寻找蓝色染料,而将兽皮、兽血同碳酸钠在铁锅中强烈煮
沸而得到的,即KFe[Fe(CN)6]。配合物的形成对元素和配位体都产生很大的影响,以及配合
物的独特性质,使人们对配位化学的研究更深入、广泛,它不仅是现代无机化学学科的中心
第8章 配位化合物与配位平衡
一、选择题
8-1 下列配合物的命名不正确的是: ( )
(A)
(B)
(C)
(D)
答案: B
8-2 下列离子都可以作为配合物的中心原子,但生成的配合物稳定性最差的是: ( )
(A)
(B)
(C)
(D)
答案: D
8-3 的名称是: ( )
(A) 三氯化一水二吡合铬(III)
(B) 一水合三氯化二吡合铬(III)
(C) 三氯一水二吡合铬(III)
(D) 一水二吡三氯合铬(III)
答案: C
8-4 下列哪种物质是顺磁性的: ( )
(A)
(B)
(C)
(D)
答案: B
8-5 用溶液处理再结晶,可以取代化合物中的,但的含量不变,用过量处理该化合物,有氯含量的氯以沉淀析出,这种化合3233KCo(NO)Cl III三氯三硝基合钴酸钾3233KCo(NO)Cl III三硝基三氯合钴酸钾2323CoOHNHClCl III氯化二氯一水三氨合铬26HPtCl IV六氯合铂酸3+Sc3+Cr3+Fe3+La232CrpyHOCl234ZnNH336CoNH4TiF336CrNH33CoCl4NH24HSO2-4SO-Cl3NH3AgNO1/3AgCl物应该是: ( )
(A)
(B)
(C)
(D)
答案: A
8-6 羰基合物的磁矩为零,它的空间构型为: ( )
(A) 三角双锥形 (B) 四方形
(C) 三角锥形 (D) 四方锥形