第四章 配位化合物
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第四章配位化合物1、举例说明什么叫配合物,什么叫中心离子(或原子)。
答:配合物的定义是:由一个中心离子(或原子)和几个配位体(阴离子或原子)以配位键相结合形成一个复杂离子(或分子)通常称这种复杂离子为结构单元,凡是由结构单元组成的化合物叫配合物,例如中心离子Co3+和6个NH3分子以配位键相结合形成[Co(NH3)6]3+复杂离子,由[Co(NH3)6]3+配离子组成的相应化合物[Co(NH3)6]Cl3是配合物。
同理,K2[HgI4]、[Cu(NH3)4]SO4等都是配合物。
每一个配位离子或配位分子中都有一个处于中心位置的离子,这个离子称为中心离子或称配合物的形成体。
2、什么叫中心离子的配位数,它同哪些因素有关。
答:直接同中心离子(或原子)结合的配位原子数,称为中心离子(或原子)的配位数。
影响中心离子配位数的因素比较复杂,但主要是由中心离子和配位体的性质(半径、电荷)来决定。
(1)中心离子的电荷越高,吸引配位体的能力越强,因此配位数就越大,如Pt4+形成--PtCl62,而Pt2+易形成PtCl42,是因为Pt4+电荷高于后者Pt2+。
(2)中心离子半径越大,其周围可容纳的配位体就越多,配位数就越大,例如Al3+的半径--大于B3+的半径。
它们的氟配合物分别是AlF63和BF4。
但是中心离子半径太大又削弱了它对配位体的吸引力,反而配位数减少。
(3)配位体的负电荷增加时,配位体之间的斥力增大,使配位数降低。
例如:[Co(H2O)6]2+-和CoCl42。
(4)配位体的半径越大,则中心离子周围容纳的配位体就越小,配位数也越小。
例如----AlF63和AlCl4因为F半径小于Cl半径。
2、命名下述配合物,并指出配离子的电荷数和中心离子的氧化数?根据配合物分子为电中性的原则,由配合物外界离子的电荷总数确定配离子的电荷数、中心离子氧化数。
解:配合物命名配离子电荷数中心离子氧化数[Co(NH3)6]Cl3三氯化六氨合钴(Ⅲ)+3+3K2[Co(NCS)4]四异硫氰合钴(Ⅱ)酸钾-2+2Na2[SiF6]六氟合硅(Ⅳ)酸钠-2+4[Co(NH3)5Cl]Cl2二氯化一氯·五氨合钴(Ⅲ)+2+3K2[Zn(OH)4]四羟基合锌(Ⅱ)酸钾-2+2[Co(N3)(NH3)5]SO4硫酸一叠氮·五氨合钴(Ⅲ)+2+3[Co(ONO)(NH3)3(H2O)2]Cl2二氯化亚硝酸根·三氨·二水合钴(Ⅲ)+2+33、指出下列配离子中中心离子的氧化数和配位数:配离子中心离子氧化数配位数(1)[Zn(NH3)4]2++24(2)[Cr(en)3]3++36-(3)[Fe(CN)6]3+36-(4)[Pt(CN)4(NO2)I]2+46-(5)[Fe(CN)5(CO)]3+26(6)[Pt(NH3)4(NO2)Cl]2++464、指出下列化合物中的配离子、中心离子及其配位数。
第四章配位化合物习题参考解答1•试举例说明复盐与配合物,配位剂与螯合剂的区别。
解复盐(如KCI・MgCl2 6H2O)在晶体或在溶液中均无配离子,在溶液中各种离子均以自由离子存在;配合物K2[HgI 4]在晶体与溶液中均存在[Hgl4]2-配离子,在溶液中主要以[Hgl4]2-存在,独立的自由Hg2+很少。
配位剂有单基配位剂与多基配位剂:单基配位剂只有一个配位原子,如NH3(配位原子是N);多基配位剂(如乙二胺H2N —CH2- CH2- NH2)含有两个或两个以上配位原子,这种多基配位体能和中心原子M 形成环状结构的化合物,故称螯合剂。
2. 哪些元素的原子或离子可以作为配合物的形成体?哪些分子和离子常作为配位体?它们形成配合物时需具备什么条件?解配合物的中心原子一般为带正电的阳离子,也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子,以过渡金属离子最为常见,少数高氧化态的非金属元素原子也能作中心离子,如Si(W )、P(V )等。
配位体可以是阴离子,如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O4-等; 也可以是中性分子,如H2O、CO、乙二胺、醚等。
它们形成配合物时需具备的条件是中心离子(或原子)的价层上有空轨道,配体有可提供孤对电子的配位原子。
3. 指出下列配合物中心离子的氧化数、配位数、配体数及配离子电荷。
[CoCl2(NH3)(H2O)(en)]CI Na^AIF 6] K/FeQN"] Na2[Ca Y] [PtCl4(NH3)2]解K 2[PtCI 6] [Ag(NH 3)2]CI [Cu(NH 3)4]SO 4 K 2Na[Co(ONO )6]Ni(C0)4[Co(NH 2)(NO 2)(NH 3)(H 2O)(e n)]CI ©[Z nY]K 3【F e (C N )6】解二硫代硫酸合银⑴酸钠 酸铵; 四氯合铂(II)酸六氨合铂(II) 合铁(III)离子 硫酸一氯 一氨 二乙二胺合铬(III) 解 Na 3[Ag(S 2O 3)2] [Pt(NH 3)6][PtCl 4] [FeCl 2(C 2O 4)(en)] [CrCl(NH3)(en )2】SO 46. 下列配离子具有平面正方形或者八面体构型,试判断哪种配 离四硫氰酸根 二氨合铬(III) 二氯一草酸根一乙二胺NH 4[Cr(SCN )4(NH 3)2]子中的CO32—为螯合剂?[Co(CO3)(NH3)5]+[Co(CO3)(NH 3)4]+[Pt(C O 3)(en)] [Pt(CO3)(NH3)(en)]解[Co(CO3)(NH3)4]+、[Pt(C03)(en)]中CO32-为螯合剂。
第四章配位化合物第四章配位化合物[教学要求] 1.掌握配位化合物的基本概念,组成,命名,分类。
2.了解配位化合物的顺反异构和对映异构概念,初步学会上述两种异构体的判断。
3.掌握配合物价键理论的基本要点、配合物的几何构型与中心离子杂化轨道的关系。
4.了解内轨型、外轨型配合物的概念、中心离子价电子排布与配离子稳定性、磁性的关系。
5.了解晶体场理论的基本内容,八面体场中d电子的分布和高、低自旋的概念,分裂能和晶体场稳定 化能概念,推测配合物的稳定性、磁性;了解配合物的颜色与d-d 跃迁的关系。
[教学重点] 1. 配合物的价键理论、晶体场理论 [教学难点] 配合物的几何异构和对映异构, 晶体场理论 [教学时数] 4学时 [教学内容]4.1 配合物的的基本概念4.1.1 配合物的定义 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原子或离子(统称为中心 原子)按一定组成和空间构型所形成的化合物。
L→M形成配合物的条件:配体有孤对电子或不定域电子;中心离子有空轨道 配位键的存在是配合物与其它物质最本质的区别 4.1.2 配合物的组成[Cu(NH3)4]SO4配 合 物 外 界 配合物内界(配离子) 中 心 离 子 配 配 配 位 位 位 原 体 数 子K 3 [Fe(CN) 6 ]配 合 物 外 界 中 心 离 子 配配 配 位位 位 原体 数 子[CoCl3(NH3)3] [Ni(CO)4]中 心 离 子 配配 位位 原数 子 配配 配 位位 位 原体 数 子中 心 原 子 配 配配 位 位位 原 体数 子配 合 物 内 界 (配 离 子 )1. 中心原子 中心原子又称中心体。
它是配合物中具有接受孤对电子或不定域电子的空位的离子或原 子。
例: [SiF6]2-[FeF6]3-Fe(CO)5Ni(CO)42. 配位体与配位原子: ① 配位体(亦称配体):在配合物中提供孤对电子或不定域电子的分子或离子。