第四章 配位键和配位化合物

1、配位化合物的基本概念NiCl 2和NH 3都是可能价饱和的稳定化合物，它们又是怎样结合而成为另一个极稳定化合物的?NiCl 2溶液(淡绿色）NH 3(无色）蓝紫色+[Ni(NH 3)6]2+金属离子中心原子多为过渡金属离子金属原子与负离子分子若干配位体无机分子无机离子有机化合物以配位键结合形成的化合物。

由配体向中心原子提供电子对为两个原子共用而形成的共价键。

配位化合物（1）配合物的组成外界组分可解离外界内界[Co （NH 3）6] 3+ Cl 3中心离子配位原子配位体配位数配离子电荷[中心离子或原子＋配位体] 其余部分内界组分很稳定，几乎不解离。

（2）形成条件：配位体中，配位原子的价电子层具有孤电子对；中心离子或原子的价电子层具有可接受孤电子对的空轨道。

配离子配盐[Cu(NH 3)4]SO 4中性分子(配位分子) Fe(CO)5（3）配合物的电荷中心离子的电荷与配体的电荷的代数和。

（配体是中性分子，q=0）形式[Cu(NH 3)4]2-(q=-2)[HgI 4]2-(q=-2)（4）配体的类型：1）按配位原子种类分••••含氮配位体：:NH 3, CNS -含氧配位体：H 2O ，R-OH(醇)，R-O-R(醚)，R-C-R’(酮)含卤素配位体：F -, Cl -, Br -, I -含碳配位体：CN -, CO 含硫配位体：H 2S, CNS -••••••2）按配位体中给出的电子对的原子多少来分：i ：单配位基配体（monodentate ）：只含一个配位原子且与中心离子只形成一个配位键。

H 2O: :NH 3F:-:Cl -N]-[:O-H]-[:O-N=O]氰根离子羟基亚硝基例如：[:C=Ii ：多配位基配位体（polydentate ）：配体中有多个配位原子能与中心离子形成多个配位键。

例如：乙二胺（en ）二乙三胺双齿配体多齿配体草酸根（OX）乙二胺四乙酸根离子（EDTA ）配位数=配位体的数目×配体的齿数例如：[CoCl 2(en)2]2+的配位数=2+2×2=62、配合物的命名对整个配合物命名，与一般无机化合物地命名原则相同。

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。

第四章配位化合物第四章配位化合物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++2 4（2）[Cr(en)3]3+ +3 6（3）[Fe(CN)6]3－+3 6（4）[Pt(CN)4(NO2)I]2－+4 6（5）[Fe(CN)5(CO)]3－+2 6（6）[Pt(NH3)4(NO2)Cl]2+ +4 64、指出下列化合物中的配离⼦、中⼼离⼦及其配位数。

配位化合物和配位键理论配位化合物是一类具有特殊结构和性质的化合物，其核心特征在于通过配位键将中心金属离子与周围配体相连。

配位键理论是用来解释和预测配位化合物形成和性质的理论框架。

本文将介绍配位化合物和配位键理论的基本概念、发展历程以及在化学研究和应用中的重要意义。

一、配位化合物的基本概念配位化合物是由中心金属离子与其周围的配体通过共用配位键相连而形成的化合物。

配位键是通过配体的一个或多个配位位点与中心金属离子上的一个或多个电子的互相作用而形成的。

配体是一种可以提供一个或多个电子对给中心金属离子的分子或离子。

不同的配位化合物可以通过配体的选择和配位数的变化来实现对结构和性质的调控。

二、配位键理论的发展历程1. 卤素配合物理论早在19世纪，化学家就开始对配位化合物进行研究，最早的配位键理论是卤素配合物理论。

该理论认为，当卤素与中心金属离子形成配位化合物时，通过共用单个电子对形成共价键。

然而，该理论无法解释一些复杂的配位化合物的结构和性质。

2. 瓦尔登配合物理论20世纪初，美国化学家瓦尔登提出了瓦尔登配合物理论。

该理论认为，配位键由配体的一个电子对和中心金属离子的一个空轨道上的电子对组成。

这个空轨道被称为配位原子轨道，形成配位键的配体被称为吸电子配体。

3. 电荷转移理论20世纪50年代，电荷转移理论被应用于解释金属配位化合物的颜色。

该理论认为，配位键形成时，由于电子从配体转移到中心金属离子，产生了一个局域的电子转移，导致了配位化合物的颜色变化。

4. 球络配合物理论20世纪60年代，诺贝尔奖得主克立格提出了球络配合物理论。

该理论认为，中心金属离子与配体形成的配位键是通过球形受体和配体间的化学作用来实现的。

这一理论被广泛应用于过渡金属配合物的研究。

三、配位键理论的重要意义1. 解释和预测配位化合物的结构。

配位键理论提供了一种理解和预测配位化合物结构的框架，通过配位键的形成方式和配位数的变化可以推导出配位化合物的几何构型和键长等结构参数。