19第十九章 配位化合物资料
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第十九章配位化合物1、[Pt(NH3)2Cl4]1、配合物:K2PtCl6, Co(NH3)6Cl3, CuSO4·5H2O螯合物:Ni(en)2Cl2, Cu(NH2CH2COO)2复盐:(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O KCl·MgCl2·6H2O简单盐:Cu(OOCH3)23、(1)六氯合锑(III)酸铵(2)四氢合铝(III)酸锂(3)三氯化三(乙二胺)合钴(III)(4)氯化二氯·四水合钴(III)(5)二水合溴化二溴·四水合钴(III)(6)羟·水·草酸根·乙二胺合铬(III)(7)六硝基合钴(III)配阴离子(8)氯·硝基·四氨合钴(III)配阳离子(9)三氯·水·二吡啶合铬(III)(10)二氨·草酸根合镍(II)4、(1)[Pt(NH3)2(NO2)Cl] 平面正方形2种异构体H3N NO2H3N NO2Pt PtH3N Cl H3N Cl (2)[Pt(Py)(NH3)ClBr] 平面正方形3种异构体Cl Py Cl NH3Pt PtBr NH3 Br PyCl 3PtPy Br(3)[Pt(NH3)2(OH)2Cl2] 八面体5种异构体3NH3NH3 NH333OH Cl(4)[Co(NH3)2(NO2)4]-八面体2种异构体23O22O2NH3NO2(5)[Co(NH3)3(OH)3] 八面体2种异构体H3H3NH3 OH(6)[Ni(NH3)2Cl2] 四面体无异构体(7)[Cr(en)2(SCN)2]SCN[Cr(en)2(SCN)2]-八面体2种异构体enSCN en(8)[Co(en)3]Cl3[Co(en)3]3+八面体2种异构体(9)[Co(NH3)(en)Cl3] 八面体2种异构体(10)[Co(en)2(NO2)2]Cl2[Co(en)2(NO2)2]2+八面体2种异构体5、该中心金属离子可能是Fe2+)2nn= 4.90 n = 4(即在八面体场中有四个成单电子八面体强场中磁矩为零,即无成单电子故Fe2+符合题意6、高自旋的有:(1),(2),(5),(7)低自旋的有:(3),(4),(6),(8)内轨型的有:(3),(4),(6),(8)外轨型的有:(1),(2),(5),(7)7、dsp28、由软硬酸碱规则:“硬亲硬,软亲软,软硬交界就不管”9、(1)Al3+与F-的配合物更加稳定,Al3+为硬酸;而碱F-的硬度比Cl-大(2)Pd2+与RSH配合后更加稳定,Pd2+为软酸,而RSH为软碱,ROH为硬碱。
第七章配位化合物第一节配位化合物的基本概念一、配位化合物的定义在CuSO4溶液中加少量氨水,生成浅蓝色Cu(OH)2↓,再加入氨水,沉淀溶解变成深蓝色溶液,加入乙醇,降低溶解度,得到深蓝色晶体,该晶体经元素分析,得知含Cu、SO42-、4NH3、H2O;取深蓝色溶液,加BaCl2,生成白色BaSO4↓,说明存在SO42-,加少量NaOH,无Cu(OH)2↓和NH3产生,说明溶液中不存在Cu2+和NH3分子,从而分析其结构为:[Cu(NH3)4]SO4·H2OCu和NH3之间的加合,既无氧化数的变化,也没有提供单电子配对而形成共价键,不符合经典的化合价理论。
这类化合物就是配合物。
二、配位化合物的组成1893年,维尔纳(A. Werner)提出配位理论。
1、配离子可以是阴或阳离子2、中心离子:简单阳离子,特别是过渡金属离子,也有金属原子。
位于配离子的中心。
3、配体:位于中心离子周围,可以是中性分子,也可以是负离子。
其特点是配位原子含有孤对电子。
能作为配位原子的元素主要有:N、O、C、S及卤素等。
4、配位数:配合物中,配位原子的总数。
决定于中心离子和配位体的性质,其电荷、体积、电子层结构及它们之间相互影响,形成时的条件(T、C)中心离子的电荷:+1 +2 +3 +4特征配位数: 2 4(或6) 6(或4) 6(或8)三、配位化合物的命名服从一般无机化合物的命名原则。
如果化合物的负离子是一个简单离子,叫某"化"某;如果化合物的负离子是一个复杂离子,叫某"酸"某。
络合物内界命名次序为:配位数(一、二、三、四)-配位体名称-"合"(表示配位结合)-中心离子名称-中心离子氧化数(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)例:[Co(NH3)6]Cl3[Pt(NH3)4](OH)2K2[PtCl6] H2[PtCl6]氯化六氨合钴(Ⅲ) 氢氧化四氨合铂(Ⅱ)六氯合铂(Ⅳ)酸钾六氯合铂(Ⅳ)酸不止一种配体:先列阴离子,后列中性分子,若配体同是阴离子或中性分子,则按配位原子元素符号的英文次序排列。
药学基础知识配位化合物一、配位化合物的定义往CuSO4的稀溶液滴加6mol/L的氨水不断振摇,开始时有天蓝色Cu(OH)2沉淀,继续再加氨水时,沉淀消失。
在溶液中检查不到Cu2+却只能检测到SO42-,推测生成了一种新物质,用酒精沉淀,再经结构分析:该物质为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
物质[Ag(NH2)]NO3,K2[HgI4]……,在水溶液中形成离子[Cu(NH3)4]2+,[Ag(NH2)]+,[HgI4]2-。
金属离子(或原子)与一定数目的中性分子或负离子结合成不易离解的复杂离子称为配离子。
含有配离子及配位分子的化合物统称为配合物。
配合物与复盐如明矾[KAl(SO4)2]12H2O不一样,不能相混。
二、配合物的组成以[Cu(NH3)4] SO4为例其组成可表示配位离子1.中心原子:一般为金属阳离子(原子),特别是过渡金属离子,Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Au等。
2.配体:中心原子周围的分子或离子(可以是阴离子,也可以是中性分子)。
3.配位原子:配体中能向中心原子提供孤对电子的原子如NH3中的N原子,H2O中的O原子,CN-中的C 原子,以N、P、O、S、C等原子居多。
配体又分:4.配位数:直接与中心原子相结合的配位原子总数。
以2、4、6较为多见。
在[Pt(en)2]Cl其配位数为4。
5.配离子电荷:中心原子和配位体电荷的代数和。
如[Cu(NH3)4]2+、[Fe(CN)6]4-。
三、配位化合物的类型1.简单配位化合物单齿配位体与单个中心离子(或原子)所形成的配合物K2[PtCl6][Fe(H2O)6]Cl5[Cr(H2O)6]Cl3Na[AlF6]2.螯合物由中心离子和多齿配体结合而成的环状配合物。
思考题:在制剂中作为金属离子络合剂使用的是A.NaHCO3B.NaClC.焦亚硫酸钠D.NaOHE.依地酸二钠【正确答案】E四、配位平衡Ks(K稳)称为配离子的稳定常数,Ks越大,说明生成配离子的倾向越大,配合物越稳定。
配位化合物第十九章配位化合物19-1 配合物的基本概念“科学的发生和发展一开始就是由生产所决定的”。
配合物这门科学的诞生和发展,也是人类通长期过生产活动,逐渐地了解到某些自然现象和规律,加以总结发展的结果。
历史上有记载的最早发现的第一个配合物就是我们很熟悉的亚铁氰化铁Fe4[Fe(CN)6]3 ( 普鲁士蓝) 。
它是在1704 年普鲁士人狄斯巴赫在染料作坊中为寻找蓝色染料,而将兽皮、兽血同碳酸纳在铁锅中强烈地煮沸而得到的。
后经研究确定其化学式为Fe4[Fe(CN)6]3。
近代的配合物化学所以能迅速地发展也正是生产实际需要的推动结果。
如原子能、半导体、火箭等尖端工业生产中金属的分离楼术、新材料的制取和分析;50 年代开展的配位催比,以及60 年代蓬勃发展的生物无机化学等都对配位化学的发展起了促进作用。
目前配合物化学已成为无机化学中很活跃的一个领域。
今后配合物发展的特点是更加定向综合,它将广泛地渗透到有机化学、生物化学、分析化学以及物理化学、量子化学等领域中去。
如生物固氮的研究就是突出的一例。
19-1-1 配合物的定义当将过量的氨水加入硫酸铜溶液中,溶液逐渐变为深蓝色,用酒精处理后,还可以得到深蓝色的晶体,经分析证明为[Cu(NH3)4]SO4。
CuSO4 +4NH3 =[Cu(NH3)4]SO4在纯的Cu(NH3)4]SO4溶液中,除了水合硫酸根离子和深监色的Cu(NH3)4]2+离了外,几乎检查不出Cu2+ 离子和NH3分子的存在。
Cu(NH3)4]2+、[Ag(CN2)]-等这些复杂离子不仅存在于溶液中,也存在于晶体中。
从上面实例可以看出,这些复杂离子至少不符合经典原子价理论,在晶体和溶液中有能以稳定的难离解的复杂离子存在的特点。
因此有人以此特点给配合物下定义,但没说到配合物的真正本质。
某些配合物在水溶液中不容易离解得到复杂离子,如三氯三氨合钴(III)[Co(NH3)3Cl3] ,在其水溶液中,不仅Co3+、NH3、Cl-离子的浓度都极小,它主要以[Co(NH3)3Cl3] 这样一个整体( 分子) 存在。
第十九章配位化合物作业:coordination compounds, complex compounds配位化学亦称络合物化学为无机化学的重要分支,又是许多化学分支的汇合口。
配位化学是无机化学进入“复兴时代”的主要标志。
五个发展方向1.Π酸配体化合物2.金属有机3.原子簇4.配位催化5.生物配位本章:第一节通论第二节价键理论第三节异构现象第四节螯合物第五节稳定性第六节重要性第七节晶体场理论第一节通论§1-1 历史沿革始于1998年。
亚钴盐在铵水和NH4Cl中CoCl2·6NH3为什么这些稳定的独立存在的化合物要进一步制备?结构?命名?以颜色命名CoCl6۰NH3 黄色氯化钴一根森Co(NH 3)6Cl 3(1)(2)Co CoCo(NH3)5Cl3(3)CoCl3۰4NH3(4)CoCl3۰3NH3基于这样的实验,三个Cl全沉淀CoCl3۰6NH3 + AgNO3CoCl3۰5NH3 + AgNO3 沉淀2个CoCl3۰4NH3 + AgNO3 沉淀1个链式理论认为Co必须未价(从有机化学来),不敢突破下一个CoCl3۰3NH3制不出成就了链式理论CoCo而IrCl3۰3NH3 无以上推论另外,从导电性上来看,IrCl3۰3NH3不导电,所以,乔根森否定了自己的看法配位化学的理论任务注定落在年轻人的身上了。
§1—2 沃纳的配位理论三条假设1.大多数元素具有两种类型的价,主价(……),副价(……)相当与现代术语的氧化数和配位数2.每种元素的主价和副价都倾向于得到满足3.副价的空间是固定的,这一条是金属络合物立体化学的基础从上面看出,它没有考虑空间结构,但在结构上无XRD 以前人们只能从异构体的数目与可能的结构相比较而得知。
§1-3 配合物的定义及组成一.定义书P735配合物是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称为中心原子)按一定空间构型和组成所形成的化合物。
配位化合物10-配位化合物10.1定义和总则10.11定义配位化合物(简称配合物)是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称中心原子)按一定的组成和空间构型所形成的化合物。
这种由一定数目的配体结合在中心原子周围所形成的配位个体可以是中性分子,也可以是带电荷的离子。
中性配位个体就是配合物,带电荷的配位个体称配离子,带正电荷的配离子称配阳离子,带负电荷的称配阴离子。
含有配离子的化合物统称配合物。
与中心原子直接相连的原子叫配位原子。
配体可能配位的原子的数目用单齿、而齿、三齿等表示。
只含有一个配位原子的配体叫单齿配体。
一个多齿配体通过两个或两个以上的配位原子与一个中心原子连接的称为螯合配体或螯合剂。
连接于一个以上中心原子的配体,称为桥联基团(简称桥基)。
中心原子可以桥基连接,也可以互相直接连接。
中心原子连接的数目,用单核、双核、三核、四核等表示。
10.12命名总则对配位个体命名时,配位体名称列在中心原子之前,不同配体名称之间以中圆点(·)分开,在最后一个配体名称之后缀以“合”字。
若配合物为配离子化合物,则命名时阴离子在前,阳离子在后,与无机盐的命名一样。
若位配阴离子的化合物,则在配阴离子与外界阳离子之间用“酸”字连接,若外界为氢离子,则在配阴离子之后缀以“酸”字。
例如:K[PtCl3NH3] 三氯·氨合铂酸(1-)钾三氯·氨合铂(II)酸钾[Co(NH3)3H2O]Cl3三氯化五氨·水合钴三氯化五氨·水合钴[Co(N3)(NH3)3]SO4硫酸叠氮·五氨合钴硫酸叠氮·五氨合钴10.2一般配位化合物的化学式和命名10.21中心原子在配位个体的化学式中,应列出中心原子的符号(结构式除外),再列出阴离子和中性配体,将整个配位个体的化学式括在方括号“[]”中。
配位化合物目录[隐藏]定义组成命名方法价键分类稳定性配位化合物(coordination compound)[编辑本段]定义简称配合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成。
[编辑本段]组成配合物由中心原子、配位体和外界组成,例如硫酸四氨合铜(Ⅱ)分子式为〔Cu(NH3)4〕SO4,其中Cu2+是中心原子,NH3是配位体,SO4 2-是外界。
中心原子可以是带电的离子,如〔Cu(NH3)4〕SO4中的Cu2+,也可以是中性的原子,如四羰基镍〔Ni(CO)4〕中的Ni。
周期表中所有的金属元素都可作为中心原子,但以过渡金属最易形成配合物。
配位体可以是中性分子,如〔Cu (NH3)4〕SO4中的NH3,也可以是带电的离子,如亚铁氰化钾K4〔Fe(CN)6〕中的CN-。
与中心原子相结合的配位体的总个数称为配位数,例如K4〔Fe(CN)6〕中Fe2+的配位数是6 。
中心原子和配位体共同组成配位本体(又称内界),在配合物的分子式中,配位本体被括在方括弧内,如〔Cu(NH3)4〕SO4中,〔Cu(NH3)4〕2+就是配位本体。
它可以是中性分子,如〔Ni(CO)4〕;可以是阳离子,如[Cu(NH3)4〕2+ ;也可以是阴离子,如〔Fe(CN)6〕4-。
带电荷的配位本体称为配离子。
[编辑本段]命名方法①命名配离子时,配位体的名称放在前,中心原子名称放在后。
②配位体和中心原子的名称之间用“合”字相连[1]。
③中心原子为离子者,在金属离子的名称之后附加带圆括号的罗马数字,以表示离子的价态。
④配位数用中文数字在配位体名称之前。
⑤如果配合物中有多种配位体,则它们的排列次序为:阴离子配位体在前,中性分子配位体在后;无机配位体在前,有机配位体在后。
不同配位体的名称之间还要用中圆点分开。
根据以上规则,〔Cu(NH3)4〕SO4称硫酸四氨合铜(Ⅱ),〔Pt(NH3)2Cl2〕称二氯·二氨合铂(Ⅱ),K〔PtCl3(C2H4)〕称三氯·(乙烯)合铂(Ⅱ)酸钾。
6个 σ键
[FeF 6]3- sp 3d 2杂化, 八面体构型, 外轨型配合物 ⑵中心原子用部分内层轨道接纳配体电子,
例如:[Fe(CN)6]3- d 2sp 3杂化, 八面体构型, 内轨型配合物 3d 5
(3)内外轨型取决于
配位体场(主要因素),中心原子(次要因素)
(a) 强场配体,如CN - CO NO 2-等,易形成内轨型, 弱场配体,如 X - 、H 2O 易形成外轨型 (b) 中心原子d 3型, 如Cr 3+,有空(n-1)d 轨道,
(n-1)d 2ns np 3易形成内轨型
中心原子d 8~ d 10型,如Fe 2+, Ni 2+,Zn 2+, Cd 2+, Cu + 无空(n-1)d 轨道,(ns) (np)3 (nd)2易形成外轨型 (4) 内轨型配合物和外轨型配合物的差别
配位键的键能:内轨型 > 外轨型 配合物的稳定性:内轨型 > 外轨型 稳定常数 内轨型 > 外轨型 磁矩 )
2(+=n n μ[Fe(CN)6]3- 6个σ键 d 2sp 3杂化, 八面体构型,内轨型配合物
σ键,2,494k
晶体场的分裂能
d轨道分裂后,最高d轨道的能量与最低d轨道的能量差,称为分裂能(单位: ∆ / cm-1∆ / J·mol-1∆ / kJ·mol-1
1cm-1=12.0J·mol-1
∆o:(O: octahedral)八面体场d轨道的能级分裂能
∆o =10Dq ,∆o分为10等份,每份为1Dq.
[Cr(H2O)6]2+∆o=166 kJ·mol-1
∆t: (t: tetrahedral) 四面体场d轨道的能级分裂能
∆t =4/9∆o=4.45Dq
轨道能量的计算
)八面体场
eg轨道的能量为E eg, t2g轨道的能量为E t2g
E eg-E t2g=10Dq=∆o(1)
2E eg+3E t2g =0 (2)
解得:E eg =6Dq
E t2g=-4Dq (记住)
)分裂能与配位体种类的关系
配体相同的条件下,中心离子的影响
(a) 同一元素随氧化态升高而增大Fe2+<Fe3+
[Cr(H2O)6]2+∆o=166 kJ·mol-1
[Cr(H2O)6]3+∆o=208 kJ·mol-1
(b) 同族元素自上而下增大例:Fe2+<Ru2+< Os3+
(c) 中心离子d 轨道的主量子数越大,分裂能越大,
∆o(第三过渡系) > ∆o(第二过渡系) 20%- 30%
> ∆o (第一过渡系) 40%-50%
[Co(NH3)6] 3+∆o =274 kJ·mol-1
[Rh(NH3)6] 3+∆o =408 kJ·mol-1
[ Ir(NH3)6]3+∆o =490 kJ·mol-1
配体对∆的影响(光谱化学序列)(记住常见的配体)
I- < Br- < S2- < SCN- < Cl- < NO3- < F- < OH- < C2O42-< H2O < NCS 2-< o- phen < NO
-< CO , CN-
2
以配位原子分类:
吕梁高等专科学校11。