配合物结构晶体分子
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物质结构与性质高考热点归纳配位数的确定一、各种典型配合物中配位数的判断1.配位数可以等同于中心离子(或原子)与配位原子形成的配位键键数,也可以等同于配位体的数目。
如[Ag(NH3)2]NO3、[Ag(CN)2]-、[Cu(NH3)4]SO4、[Cu(H2O)4]2+、[Zn(NH3)4]2+、[Zn(CN)4]2-、K3[Fe(SCN)6]、[Fe(CN)6]3-、[FeF6]3-等配合物或配离子中的中心离子与配位体的数目以及配位原子形成的配位键键数均相等,其中Ag+离子的配位数为2,Cu2+离子与Zn2+离子的配位数均为4,Fe3+离子的配位数为6。
一般规律:一般配合物的配位数可以按中心离子电荷数的二倍来计算。
又如Ni(CO)4、Fe(CO)5、Cr(CO)6等羰基化合物中Ni、Fe、Cr原子的配位数分别为4、5、6。
[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2+离子与Cr3+离子的配位数均为6。
说明:羰基化合物中的中心原子呈电中性,此类配合物的配位数由化学式直接判断。
Co2+离子与Cr3+离子的电荷数分别为2、3,但配位数都是6。
所以,配合物的配位数不一定按中心离子(或原子)的电荷数判断。
2.当中心离子(或原子)与多基配体配合时,配位数可以等同于配位原子的数目,但不是配位体的数目。
如[Cu(EN)2]中的EN是乙二胺(NH2CH2CH2NH2)的简写,属于双基配体,每个乙二胺分子有2个N原子与Cu2+离子配位,故Cu2+离子的配位数是4而不是2。
3.当中心离子(或原子)同时以共价键与配位键结合时,配位数不等于配位键的键数。
如[BF4]-、[B(OH)4]-、[AlCl4]-、[Al(OH)4]-等配离子中,B、Al原子均缺电子,它们形成的化学键,既有共价键,又有配位键,配位数与配位键的键数不相等,配位数均为4。
又如Al2Cl6(如下左图所示)中Al原子的配位数为4。
117晶体结构一、基本概念(The Basic Concepts ): 1.晶体(Crystals ):(1)物质的质点(分子、离子或原子)在空间有规则地排列而成的、具有整齐外形的、以多面体出现的固体物质,称为晶体。
(2) 晶体有同质多象性 由同样的分子(或原子)可以以不同的方式堆积成不同的晶体,这种现象叫做同质多象性。
但同一种物质的气态、液态只存在一种结构。
(3) 晶体的几何度量和物理效应常随方向不同而表现出量上的差异,这种性质称为各向异性。
2.晶格(Crystal lattices )(1) 以确定位置的点在空间作有规则的排列所具有一定的几何形状,称为晶体格子,简称为晶格。
Fig. 8.10 The 14 Bravais unit cells3.晶胞(Unit cells )(1) 在晶格中,含有晶体结构,具有代表性的最小单元,称为单元晶胞,简称晶胞。
(2) 在晶胞中的各结点上的内容必须相同。
(3) 晶胞参数 晶胞参数:a、b、c、α、β、γ (4) 分数坐标 用来表示晶胞中质点的位置例如: 简单立方 立方体心 立方面心(0, 0, 0) , (0, 0, 0), (21,21,21) (0, 0, 0) (21,21,0), (21,0,21), (0,21,21) αβγbc a118在分数坐标中,绝对不能出现1,因为1即0。
这说明晶胞是可以前后、左右、上下平移的。
等价点只需要一个坐标来表示即可,上述三个晶胞中所含的质点分别为1、2、4,所以分数坐标分别为1组、2组和4组。
(5) 晶面指数 晶面在三维空间坐标上的截距的倒数(h 、k 、l )来表示晶体中的晶面,称为晶面指数,如立方晶系中(100),(110),(111)面分别为(100) (110)(111)lFig. 8.12 Selected planes and their Miller indices for cubic system用X-ray 的衍射可以测量晶体中的面间距,2d ·sin θ = n ·λ。
配合物结构一、配位化合物的定义由提供孤电子对(NH3、H2O、X「)或n电子(H2C= CH2、| 、)的物种与提供适当空轨道的物种(金属原子或金属离子)组成的化合物称为配位化合物,简称为配合物。
二、配位化合物的组成1 .配合物由内界(inner)和外界(outer)组成。
外界为简单离子,配合物可以无外界,但不可以无内界。
例如:Fe(CO)5 Pt(NH3)2Cl22 .内界由中心体(center)和配位体(ligand)组成。
(1) 中心体:提供适当的空轨道的原子或离子,绝大部分是d区或ds区元素。
用M表示。
(2) 配位体(L)(简称配体):提供孤对电子对或n电子的离子,离子团或中性分子。
三、配位化合物的分类 (Classification )1. Classical complexes :配体提供孤电子对,占有中心体的空轨道而形成的配合物。
例如:Ag(NH 3)2 , Cu(CN) 42. n -complexes :配体提供n电子,占有中心体的空轨道而形成的配合物。
例如:Fe(C5H5)2, K[PtCl 3(C2H4)](第一个n配合物,Zeise's salt)出匚CH2 IMM配体提供:2个n电子4个n电子6个n电子四、配位体(L) Ligand1.根据配体中配位原子的不同,配体可分类成:(1) 单基(齿)配体(unidentate ligand ):配体中只含有一个配位原子;例如:NH3、H2。
、X「、(py)N(2) 多基(齿)配体(multidentate ligand ):配体中含有两个或两个以上的配位原子。
由单齿配体组成的配合物,称为简单配合物;由多齿配体组成的配合物,称为螯合物(chelate)。
2 .一些常见的配体:(1) 单基配体:X : F (fluoro)、Cl (chloro)、Br (bromo)、I (iodo)、H2O (aquo)、CO (carbonyl)、NO (nitrosyl)、C5H5N (py)、OH (hydroxo)(2) 双基配体:en (乙二胺)H2NCH2CH2NH2 (ethylenediamine)(oxalate ion^N Ci giy C (氨基乙酸根)O(2,2 -d ipyridyl )(3) 多基配体:EDTA (乙二胺四乙酸)(六齿) (H4Y)HOOCH2C CH2COOHNCH 2CH2N、(ethyle nediami netetracetato)HOOCH2C CH2COOH五、配位数(Coordination Number1.中心原子(或离子)所接受的配位原子的数目,称为配位数2 .若单基配体,则配位数=配体数;若多基配体,则配位数=配体数配位原子数/每个配体3 .确定配位数的经验规则一EAN规则(Effective atomic number rule )或十八电子(九轨道)规则(1) 含义:a. EAN规则:中心体的电子数加上配体提供给中心体的电子数等于某一稀有气体的电子构型( 36, 54,86)+配体提供的电子数=18, (n 1)d10nEnp6b.十八电子规则:中心体的价电子数c .九轨道规则:五个 (n 1)d 轨道(或者五个nd 轨道),1个ns 轨道和3个np 轨道(9个价轨道)都充满电子。
第四节配合物与超分子课程目标1.了解配位键的特点及配合物理论,能说明简单配合物的成键情况。
2.了解几种常见的配离子的性质。
3.了解超分子特点和应用图说考点基础知识[新知预习]一、配合物理论简介1.实验探究配合物实验操作实验现象有关离子方程式滴加氨水后,试管中首先出现________,氨水过量后沉淀逐渐________,得到深蓝色透明溶液,此时若滴加乙醇,析出__________Cu2++2NH3·H2O===Cu (OH)2↓+2NH错误!Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-[Cu(NH3)4]2++SO2-,4+H2O错误![Cu(NH3)4]SO4·H2O↓溶液颜色变为________Fe3++3SCN-===Fe(SCN)32。
配位键(1)概念:____________由一个原子单方面提供跟另一个原子共用的共价键,即“__________________",是一类特殊的共价键。
(2)形成条件:电子对给予体具有__________,而接受体有__________。
(3)表示配位键可以用A→B表示,其中A是________孤电子对的原子,B是________孤电子对的原子。
例如[Cu(NH3)4]2+可表示为________________________。
3.配位化合物通常把________(或原子)与某些分子或离子(称为________)以________结合形成的化合物称为________________。
二、超分子1.定义超分子是由两种或两种以上的分子通过________形成的分子聚集体。
2.应用(1)分离C60和C70:将C60和C70的混合物加入一种超分子“杯酚"中,能够将体积较小的________装下。
(2)冠醚识别碱金属离子:根据教材P99表3-6可知:18。
冠-6超分子可识别的碱金属离子是________。
[即时性自测]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤电子对.()(2)配位键是一种特殊的共价键。