第十章 配位化合物

第十章配位化合物1．无水CrCl3和氨作用能形成两种配合物，组成相当于CrCl3•6NH3及CrCl3•5NH3。

加入AgNO3溶液能从第一种配合物水溶液中几乎所有的氯沉淀为AgCl，而从第二种配合物水溶液中仅能沉淀出相当于组成中含氯量2/3的AgCl，加入NaOH并加热时两种溶液都无NH3味。

试从配合物的形式推算出它们的内界和外界，并指出配离子的电荷数、中心离子的氧化数和配合物的名称。

答：第一种：[Cr(NH3)6]Cl3离子的电荷数3+：即[Cr(NH3)6]3+，Cr(Ⅲ)，三氯化六氨合铬（Ⅲ）。

第二种：[CrCl(NH3)5]2+ , Cr(Ⅲ) , 二氯化一氯•五氨合铬（Ⅲ）。

2．命名下列配合物，并指出中心离子及氧化数，配位体及配位数。

（1）[Co(NH3)6]Cl2 （2）K2[PtCl6] （3）Na2[SiF6]（4）[CoCl(NH3)5]Cl2（5）[Co(en)3]Cl3（6）[CoCl(NO2)(NH3)4]+答：命名中心离子氧化数配位体配位数(1)二氯化六氨合钴(Ⅱ) +2 NH3 6(2)六氯合铂(Ⅳ)酸钾+4 Cl- 6(3)六氟合硅(Ⅳ)酸钠+4 F- 6(4)二氯化一氯•五氨合钴(Ⅲ) +3 Cl- , NH3 6(5)三氯化三（乙二胺）合钴(Ⅲ) +3 En 6+3 Cl- , NO2- , NH3 6 (6)一氯•一硝基•四氨合钴(Ⅲ)配离子3．写出下列配合物的化学式（1）二硫代硫酸合银（Ⅰ）酸钠（2）三硝基三氨合钴（Ⅲ）（3）氯化二氯三氨一水合钴（Ⅲ）（4）二氯二羟基二氨合铂（Ⅳ）（5）硫酸一氯一氨二（乙二胺）合铬（Ⅲ）（6）二氯一草酸根一（乙二胺）合铁（Ⅲ）离子答：(1) Na3[Ag(S2O3)2] (2) [Co (NO2)3(NH3)3] (3) [CoCl2 (NH3)3(HO2)]Cl(4) [PtCl2(NH3)2(OH)2] (5) [CrCl(NH3)(en)2]SO4(6) [FeCl2(C2O4)(en)]-4．根据价键理论指出下列配离子的成键情况和空间构型(1) [Fe(CN)6]3-(2) [FeF6]3-(3) [CrCl(H2O)5]2+(4) [Ni(CN)4]2-答：（1）d2sp3杂化轨道成键，八面体。

第十章配位化合物本章总目标：1：掌握配合物的基本概念和配位键的本质2：掌握配合物的价键理论的主要论点，并能用此解释一些实例3：配离子稳定常数的意义和应用4：配合物形成时性质的变化。

各小节目标：第一节：配位化合物的基本概念1：掌握中心原子、配体、配位原子、配位键、配位数、螯合物等概念，○1配位单元：由中心原子（或离子）和几个配位分子（或离子）以配位键向结合而形成的复杂分子或离子。

○2配位化合物：含有配位单元的化合物。

○3配位原子：配体中给出孤电子对与中心直接形成配位键的原子。

○4配位数：配位单元中与中心直接成键的配位原子的个数。

2：学会命名部分配合物，重点掌握命名配体的先后顺序：（1）先无机配体后有机配体（2）先阴离子配体，后分子类配体（3）同类配体中，先后顺序按配位原子的元素符号在英文字母表中的次序（4）配位原子相同时，配体中原子个数少的在前（5）配体中原子个数相同，则按和配位原子直接相连的其它原子的元素符号的英文字母表次序；3：了解配合物的结构异构和立体异构现象第二节：配位化合物的价键理论1：熟悉直线形、三角形、正方形、四面体、三角双锥、正八面体构型的中心杂化类型。

2：会分辨内轨型和外轨型配合物。

可以通过测定物质的磁矩来计算单电子数μ=。

3：通过学习羰基配合物、氰配合物以及烯烃配合物的d p π-配键来熟悉价键理论中的能量问题。

第三节：配合物的晶体场理论1：掌握配合物的分裂能、稳定化能概念2：掌握配合物的晶体场理论。

3;了解影响分裂能大小的因素○1）晶体场的对称性0p t ∆>∆>∆○2中心离子的电荷数，中心离子的电荷高，与配体作用强，∆大。

○3中心原子所在的周期数，对于相同的配体，作为中心的过渡元素所在的周期数大，∆相对大些。

（4）配体的影响，配体中配位原子的电负性越小，给电子能力强，配体的配位能力强，分裂能大。

224232I Br SCN Cl F OH ONO C O H O NCS NH en NO CN CO -----------<<<<<<-<<<<<<<≈ 4：重点掌握（1）配合物颜色的原因之一——d-d 跃迁以及颜色与分裂能大小的关系；（2）高自旋与低自旋以及与磁矩的大小的关系。

无机化学第十章配位化合物课程预习第十章配位化合物一、配位化合物的基本概念1．配位化合物（1）由中心原子（或离子）和多个配体分子（或离子）结合形成的具有配位键的复杂分子或离子被定义为配位单元（或配位单元）。

含有配位单元的化合物称为配位化合物，简称配合物。

(2)配合物构成配合物一般由内界和外界两部分构成。

配合物内界由中心原子(或离子)和配体构成。

(3)配位原子和配位数① 配位原子是指配体中的原子，它使孤电子对直接与中心形成配位键。

② 配位数是指直接结合到配位单元中心的配位原子数。

配位数与中心的电荷和半径以及配体的电荷和半径有关。

（4）多碱基配体和螯合物①多基配体是指含有多个配体原子的配体，如乙二胺四乙酸。

②螯合物：由双基配体或多基配体形成的配合物常形成环状结构。

2．配位化合物的命名一些常见配体的化学式、代码和名称需要记忆。

3．配位化合物的异构现象配位化合物的异构是指配位单元的异构。

(1)结构异构配位单元的组成相同，但配体与中心原子的键联关系不同，则产生结构异构。

结构异构特征：组成相同，但键合关系不同。

(2)立体异构配位单元的组成相同，配体与中心的键联关系也相同，但在中心的周围各配之间的相关位置不同或在空间的排列次序不同，则产生立体异构。

二、配位化合物的价键理论1。

配位化合物的构型构型有：直线形、三角形、正方形、四面体、三角双锥、正八面体。

常见配位单元的构型与中心的轨道杂化方式之间的关系如下：2.中心价轨道的杂化(1)nsnpnd杂化若中心参与杂化的价层轨道属同一主层，即中心采取nsnpnd杂化，d轨道在s轨道和p轨道的外侧，形成的配合物被称为外轨型配合物。

（2）（n-1）dnsnp如果中心参与杂化的价轨道不属于同一主层，即中心采用（n-1）dnsnp杂化，且d轨道位于s轨道和p轨道的内层，则形成的络合物称为内轨道络合物。

3．配位化合物的磁性4.价键理论中的能量内轨配合物一般较外轨配合物稳定。

形成内轨道复合物还是外轨道复合物取决于总能量的变化。

第十章配位化合物本章总目标：1：掌握配合物的基本概念和配位键的本质2：掌握配合物的价键理论的主要论点，并能用此解释一些实例3：配离子稳定常数的意义和应用4：配合物形成时性质的变化。

各小节目标：第一节：配位化合物的基本概念1：掌握中心原子、配体、配位原子、配位键、配位数、螯合物等概念，配位单元：由中心原子（或离子）和几个配位分子（或离子）以配位键向结合而形成的复杂分子或离子。

配位化合物：含有配位单元的化合物。

配位原子：配体中给出孤电子对与中心直接形成配位键的原子。

配位数：配位单元中与中心直接成键的配位原子的个数。

2：学会命名部分配合物，重点掌握命名配体的先后顺序：（1）先无机配体后有机配体（2）先阴离子配体，后分子类配体（3）同类配体中，先后顺序按配位原子的元素符号在英文字母表中的次序（4）配位原子相同时，配体中原子个数少的在前（5）配体中原子个数相同，则按和配位原子直接相连的其它原子的元素符号的英文字母表次序；3：了解配合物的结构异构和立体异构现象第二节：配位化合物的价键理论1：熟悉直线形、三角形、正方形、四面体、三角双锥、正八面体构型的中心杂化类型。

2：会分辨内轨型和外轨型配合物。

可以通过测定物质的磁矩来计算单电子数。

3：通过学习羰基配合物、氰配合物以及烯烃配合物的配键来熟悉价键理论中的能量问题。

第三节：配合物的晶体场理论1：掌握配合物的分裂能、稳定化能概念2：掌握配合物的晶体场理论。

3;了解影响分裂能大小的因素）晶体场的对称性中心离子的电荷数，中心离子的电荷高，与配体作用强，大。

中心原子所在的周期数，对于相同的配体，作为中心的过渡元素所在的周期数大，相对大些。

（4）配体的影响，配体中配位原子的电负性越小，给电子能力强，配体的配位能力强，分裂能大。

4：重点掌握（1）配合物颜色的原因之一——d-d跃迁以及颜色与分裂能大小的关系；（2）高自旋与低自旋以及与磁矩的大小的关系。

第五节：配位化合物的稳定性1：熟悉影响配位化合物稳定性的因素（1）中心与配体的关系（2）螯合效应（3）中心的影响（4）配体的影响（5）反位效应(6)18电子规则。

第十章 配位化合物学习要点配合物、配合物价键理论、sp 、sp 3、dsp 2、sp3d2、d2sp3杂化轨道、外轨型、内轨型配合物、磁矩、晶体场理论、分裂能、晶体场稳定化能（CFSE ）、螯合物、配位平衡学习指南配合物是配位化合物的简称。

配离子或配位分子是由中心原子提供价层空轨道，配体中的配原子提供孤对电子，以配位键结合而成的难解离的复杂结构单元。

它是由中心原子和配体组成的。

中心原子往往是过渡金属离子，配体一般分为单齿配体和多齿配体，配体中直接与中心原子配位的原子称为配原子。

配离子或配位分子中配原子的数目称为中心原子的配位数。

配合物顺、反异构体的理化性质不同。

配合物的名称有俗名、商品名和系统命名，系统命名法是配合物内外界之间服从一般无机化学命名原则，内界命名的先后顺序所遵循的一般原则是配体数—配体名称—合—中心原子名称（中心原子氧化数），不同配体按阴离子—中性分子—阳离子顺序排列。

配合物的价键理论认为：中心原子与配体之间以配位键相结合，成键过程中，中心原子提供的价层空轨道首先进行杂化，形成杂化空轨道，配合物的空间构型，取决于中心原子价层空轨道的杂化类型。

常见的杂化方式有sp 、sp 2、sp 3、dsp 2、sp 3d 2、d 2sp 3等。

配合物的内、外轨型，可通过配合物的磁矩测定，结合中心原子的价层电子结构来判断，进一步可推断中心原子价层空轨道的杂化类型、配合物的空间构型、磁性及定性说明部分配合物的稳定性。

配合物的晶体场理论把中心原子和配体都看成点电荷,中心原子和配体之间靠静电作用力相结合,并不形成共价键。

在晶体场的作用下，中心原子d 轨道发生能级分裂，分裂能的大小与配合物的空间构型、配体场强、中心原子所带的电荷数和它所属周期等因素有关。

对于d 4～d 7电子构型的中心原子，其配合物有高、低自旋之分。

根据晶体场稳定化能的相对大小可以比较相同类型配合物的稳定性。

晶体场理论还可以较好地解释配合物的颜色。

第十章配位化合物和配位-离解平衡习题解答：1. 给以下各配离子命名(略)：⑴Zn(NH3)；⑵Co(NH3)3Cl3；⑶FeF；⑷Ag(CN)；⑸[Fe(CN)5NO2] 3-。

2. Al2S3受潮时发出一种腐败气味，写出该反应的平衡化学方程式并用软硬酸碱理论讨论之。

(略)3. 对下列各组中的物质两两比较，哪一个可能存在？如都能存在，哪一个稳定性更大？简述理由。

答：⑴ Na2SO4 >Cu2SO4硬亲硬⑵ AlI63- 不存在，AlF63-硬亲硬⑶ HgI42- > HgF42-软亲软⑷ PbI42-> PbCl42-软亲软4. 用晶体场理论解释，为什么ZnCl42- 和NiCl42- 为四面体构型，而PtCl42-和CuCl42- 为平面正方形构型？答: Zn2+为3d10, CFSE =0, 所以ZnCl42-四面体构型; Cu2+为3d9, 弱场条件下正方形场的CFSE 最大, 所以CuCl42- 为平面正方形构型.d8构型的中心离子, 在强场条件下均形成正方形, 在弱场条件下可形成四面体或正方形. Ni2+和Pt2+均为d8构型, 与相同配体结合时, Pt2+的分裂能大于Ni2+的分裂能,所以Pt2+的8个d电子成对, PtCl42-为正方形构型; Ni2+的分裂能较小于电子成对能,故NiCl42-为四面体构型.附：Acta Cryst. (1974). A30, 484-486 [ doi:10.1107/S0567739474001161 ] Relation entre la symétrie des groupements CuCl42-tétraédriques et les propriétés physiques descupritétrachlorures. I. Moment magnétique moyenJ. Lamotte-Brasseur et G. van den BosscheAbstract: For some crystals, the structures of which have already been determined, the flattening, D, of the CuCl42- tetrahedra has been estimated. The paramagnetic susceptibilities of many tetrachlorocuprates have been measured by the Faraday method. The mean magnetic moment decreases linearly as D increases, if D is greater than 0.2. From the known meanmagnetic moment, it is therefore possible to estimate the D value of the CuCl42- tetrahedron.5. 氯化铜溶液随浓度的增大，颜色由浅兰色变为绿色再变为土黄色。

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。