配合物化学-1-基础知识
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高中化学奥林匹克竞赛辅导配合物(配位化合物)化学基础【竞赛要求】配位键。
常见的配合物的中心离子(原子)和常见的配体(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等)。
螯合物及螯合效应。
常见的络合剂及常见的配合反应。
定性说明配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的联系。
配合物几何构型和异构现象的基本概念。
配合物的杂化轨道理论。
八面体配合物的晶体场理论。
Ti(H2O)6的颜色。
路易斯酸碱的概念。
1.配合物:由中心离子(或原子)和几个配体分子(或离子)以配位键相结合而形成的复杂分子络合物。
如[Co(NH3)6]3+、[Cr(CN)6]3–、Ni(CO)4都是配位单元,分别称作配阳离子、配阴离子、配分子。
判断物质是配合物的关键在于物质是否含有配位单元。
配合物和复盐的区别:前者一定含有配位键,后者没有配位键,如KCl·MgCl2·6H2O是复盐,不是配合物。
2.配合物的组成:为外界,内外界(1)配合物的内界和外界:以[Cu(NH3)4]SO4为例,[Cu(NH3)4]2+为内界,SO-24之间是完全电离的。
内界是配位单元,外界是简单离子。
又如K3[Cr(CN)6]之中,内界是[Cr(CN)6]3–,外界是K+。
配合物可以无外界,但不能没有内界,如Ni(CO)4。
(2)中心离子(原子)和配位体:a.中心离子(原子):又称配合物的形成体或中心体,多为过渡金属离子,如Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+,也有电中性的原子为配合物的中心原子,如Ni(CO)4、Fe(CO)5中的Ni和Fe都是电中性的原子。
只要能提供接纳孤对电子的空轨道的离子或原子均可作中心体。
b.配位体:含有孤对电子的阴离子或分子。
如NH3、Cl—、CN—等。
配位体中直接同中心原子配合的原子,叫做配位原子。
如[Cu(NH3)4]2+配阳离子中,NH3是配位体,其中N原于是配位原子。
配位原子经常是含有孤对电子的原子。
配合物知识点配合物是指由中心金属离子或原子与周围的配体离子或分子通过键合相互作用而形成的化合物。
在配合物中,中心金属离子或原子通常是正离子,而配体则是负离子或中性分子。
配合物的形成和性质在化学领域具有广泛的应用,如催化剂、药物、电子材料等。
本文将介绍配合物的基本概念、形成机制、命名规则以及一些常见的配合物。
一、配合物的基本概念配合物是由中心金属离子或原子与配体通过配位键形成的。
配体通过给予或共享电子与中心金属形成配位键,从而稳定配合物的结构。
配合物的结构和性质取决于中心金属和配体的种类、配体的配位方式以及配合物的配位数等因素。
二、配合物的形成机制配合物的形成机制可以分为配位过程和物理化学过程两个方面。
配位过程是指配体的配位原子与中心金属离子或原子之间的配位键形成过程,涉及到电子转移、配位键的形成和破裂等反应。
物理化学过程是指由于配位反应的进行,导致配位物的稳定和配位键的强度等性质发生变化。
三、配位化合物的命名规则配位化合物的命名通常遵循一定的规则,以确保名称能准确描述其组成和结构。
命名规则主要包括以下几方面: 1. 中心金属的命名:通常使用元素的名称来表示中心金属。
2. 配体的命名:根据配体的性质和化学式进行命名,如氯化物(Cl-)、水(H2O)等。
3. 配位数的表示:用希腊字母前缀来表示配位数,如二(2)、三(3)等。
4. 配位键的表示:根据配位键的类型和键合原理进行命名,如配位键中心金属与配体之间的键合方式。
四、常见的配合物 1. 铁配合物:铁是一种常见的过渡金属,形成的配合物具有很高的稳定性和活性。
例如,氯化亚铁(II) (FeCl2)是一种常见的铁配合物,用作催化剂和药物。
2. 铜配合物:铜也是一种常见的过渡金属,形成的配合物在催化、电子材料等领域有广泛的应用。
例如,乙酰丙酮铜(II) (Cu(acac)2)是一种常见的铜配合物,用作催化剂和染料。
3. 锰配合物:锰是过渡金属中的一种,形成的配合物在催化、电池等领域有重要的应用。
高中化学奥林匹克竞赛辅导配合物(配位化合物)化学基础一、配合物的基本概念1.配合物:由中心离子(或原子)和若干个配体分子(或离子)以配位键相结合而形成的复杂分子或离子,通常称为配位单元。
凡是含有配位单元的化合物都称作配位化合物,简称配合物,也叫络合物。
如[Co(NH3)6]3+、[Cr(CN)6]3-、Ni(CO)4都是配位单元,分别称作配阳离子、配阴离子、配分子。
判断物质是否是配合物的关键在于物质是否含有配位单元。
配合物和复盐的区别:前者一定含有配位键,后者没有配位键,如KCl·MgCl2·6H2O是复盐,不是配合物。
2.配合物的组成:(1)配合物的内界和外界:以[Cu(NH3)4]SO4为例,[Cu(NH3)4]2+为内界,SO42-为外界,内外界之间是完全电离的。
内界是配位单元,外界是简单离子。
又如K3[Cr(CN)6]之中,内界是[Cr(CN)6]3-,外界是K+。
配合物可以无外界,但不能没有内界,如Ni(CO)4。
(2)中心离子(原子)和配位体:a.中心离子(原子):又称配合物的形成体或中心体,多为过渡金属离子,如Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+,也有电中性的原子为配合物的中心原子,如Ni(CO)4、Fe(CO)5中的Ni和Fe都是电中性的原子。
只要能提供接纳孤对电子的空轨道的离子或原子均可作配合物的中心体。
b.配位体:又称配体,是指含有孤对电子的阴离子或分子。
如NH3、Cl-、CN-等。
配位体中直接与中心原子配合的原子,叫做配位原子。
如[Cu(NH3)4]2+配阳离子中,NH3是配位体,其中N原于是配位原子。
配位原子经常是含有孤对电子的原子。
3.配位原子和配位数:配体中给出孤对电子与中心体直接形成配位键的原子,叫配位原子。
配位单元中,中心体周围与中心体直接形成配位键的配位原子的个数,叫配位数。
中心离子的配位数一般为2、4、6、8(配位数为8的较少见),如在[Pt(NH3)6]C14中,配位数为6,配位原子为NH3分子中的6个氮原子。
第一节配位化合物的基本概念一.知识储备1.配合物的定义1.定义由中心体(原子或离子)和配位体(阴离子或分子)以配位键的形式结合而形成的具有特定组成和形状的分子,称为配位化合物,简称配合物。
[Ag(NH3)2]Cl、[Cu(NH3)4]SO4、[Ni(CO)4]等皆为配合物,其中[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+称为配离子,[Ni(CO)4]称为配分子。
2.配合物特征(1)含有配位键(中心体与配位体间以配位键相结合);(2)配离子或配分子是不可分割的整体(存在于固体或溶液中)。
2.配合物的组成[Ni(CO)4]——只有内界1.中心体(离子或原子):大多数是带正电的阳离子,也有中性原子,甚至是金属阴离子,其必备的条件是具有空轨道。
(1)多数为副族金属离子:(2)中性原子:如Ni(CO)4、Fe(CO)5等中的Ni、Fe原子。
(3)金属阴离子:如Fe(CO)42-中的Fe2-。
(4)高氧化态的金属(主族金属元素)和非金属元素的离子:如[AlF6]3-中的Al3+,[SiF6]2-中的Si(Ⅳ),PF6-中的P(Ⅴ)等。
碱金属和碱土金属的离子作为中心体的能力要比副族金属离子弱得多。
2.配位体(简称配体):含有孤对电子或π键电子对以及多个不定域电子的分子或离子。
如:阴离子X-、OH-、SCN-、CN-等和中性分子H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等都含有至少一对孤电子,它们都可作为配体;乙烯C2H4、苯C6H6、环戊二烯C5H5等都含有π键电子对或多个不定域电子,它们也可以作为配体,称为π配体。
(1)配位原子:配体中直接同中心离子(或原子)配合的原子。
例如:NH3中的N原子、CO和CN-中的C原子等。
常见的配位原子是位于周期表中p区的非金属元素的原子——ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA,如C、N、P、O、S、F、Cl、Br、I等。
(2)配体的类型:①单齿配体:只含有一个配位原子的配体,如:NH3、H2O、X-、CO等。
配合物知识点总结讲义一、概念配合物是指由一个或多个中性或带电的配体(通常为有机分子)与一个或多个金属离子(或原子)通过化学键结合而成的化合物。
配位化合物的形成是通过配体中的一个或多个孤对电子与金属中的空轨道形成化学键。
这种电子对与金属形成的键称为配位键,而形成的化合物称为配合物。
二、配位键配位键是指配体与金属中心之间的化学键。
配位键的形成是通过配位体中的孤对电子与金属中的空轨道形成的。
在配合物中,通常会形成多个配位键,形成多个配位键的配合物被称为多核配合物。
配位键的形成不仅是通过配位体中的孤对电子与金属中的空轨道形成的,还包括配体与金属形成的共价键。
共价键的形成主要取决于配体的受体能力和金属中心的给体能力。
受体能力越强的配体,形成的共价键就越强。
而给体能力越强的金属,形成的共价键也越强。
三、配合物的分类1. 根据配体的数量(1)单核配合物单核配合物是指一个金属中心与一个或多个配体通过化学键结合而成的配合物。
单核配合物是最常见的一种配合物。
例如[K4[Fe(CN)6],其中铁原子与6个氰根离子结合而成的配合物就是一个单核配合物。
(2)多核配合物多核配合物是指一个金属中心与两个或多个配体通过化学键结合而成的配合物。
多核配合物通常包含有金属中心与配体之间形成的金属-金属键。
例如[{Fe3(μ3-O)(μ-OH)(H2O)3}(NO3)6],其中三个铁原子通过氧原子形成金属-金属键,同时还与氢氧根离子以及水分子形成金属-配体键。
2. 根据配位键的类型(1)配位化合物配位化合物是指其中心金属原子或离子与一个或多个配体形成的配位键。
典型的配位化合物有氯化物、水合物等。
(2)离子配合物离子配合物是指其中心金属原子或离子与一个或多个离子形成的配位键。
典型的离子配合物有铁离子和硫离子形成的络合物等。
3. 根据配体的性质(1)有机配合物有机配合物是指其中心金属原子或离子与一个或多个有机配体形成的化合物。
例如以乙二胺为配体的金属配合物。
第三章配合物结构主要内容:1.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。
2.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。
3.配合物晶体场理论的基本要点;高自旋、低自旋配合物等;推测配合物的稳定性、磁性。
4.配合物的颜色与 d-d 跃迁的关系。
配合物的组成配合物:是由中心离子(或原子)与一定数目的阴离子或中性分子形成具有一定的空间构型和稳定性的复杂化合物。
例如: [Ag(NH3)2]OH, [Cu(NH3)4]SO4,Ni(CO)41.中心离子(或原子)中心离子(或原子)也称为形成体,具有空的价电子轨道,通常是金属离子和原子,也有少数是非金属元素。
例如:Cu2+,Ag+,Fe3+,Fe,Ni,BⅢ,PⅤ……配位体简称配体,通常是非金属的阴离子或分子,例如:F-,Cl-,Br-,I-,OH-,CN-,H2O,NH3,CO……2.配位体和配位原子单齿配体:配体中只有一个配位原子。
多齿配体:具有两个或多个配位原子的配体。
例如:乙二胺(en ) 2 2 2 2H N CH CH N H ∙∙∙∙乙二酸根(草酸根) -242O C 乙二胺四乙酸根 EDTA (Y 4-)配位原子:与形成体成键的原子。
配位数:配位原子数单齿配体:形成体的配位数等于配体的数目;多齿配体:形成体的配位数等于配体的数目与基数的乘积。
3. 中心离子(或原子)的配位数[] Cu(en)22+Cu 2+的配位数等于4。
例如:CH N H NH C H CuCH N H NH C H 2222222 22+Ca2+的配位数为6,配位原子分别是4个O,2个N。
从溶液中析出配合物时,配离子常与带有相反电荷的其他离子结合成盐,这类盐称为配盐。
配盐的组成可以划分为内层和外层。
配离子属于内层,配离子以外的其他离子属于外层。
外层离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。
配合物的化学式和命名配酸:×××酸配碱:氢氧化×××配盐:先阴离子后阳离子,简单酸根加“化”字,复杂酸根加“酸”字。
配合物 知识点总结一、配位化合物的定义由提供孤电子对(NH 3、H 2O 、X -或π电子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.配合物由内界和外界组成。
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(NH 3)2Cl 2 2.内界由中心体和配位体组成。
(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π电子的离子,离子团或中性分子。
三、配位化合物的分类1.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:+23)Ag(NH ,-34Cu(CN)2.配体提供π电子,占有中心体的空轨道而形成的配合物。
例如:255)H Fe(CH 2CCH 2M配体提供:2个π电子 4个π电子 6个π电子四、配位体1.根据配体中配位原子的不同,配体可分类成:(1) 单基(齿)配体:配体中只含有一个配位原子;例如:NH 3、H 2O 。
(2) 多基(齿)配体: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。
2.一些常见的配体:(1) 单基配体:X -:F -、Cl -、Br -、I -、H 2O 、CO 、NO 、OH -(2) 双基配体:en (乙二胺) H 2NCH 2CH 2NH 2、ox 2-(草酸根)五、配位数1.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 / 每个配体六、配位化合物的命名1.从总体上命名(1) 某化某:外界是简单阴离子,[Cr(H 2O)4Cl 2]Cl ,氯化二氯·四氨合铬(Ⅲ) (2) 某酸某:a .外界是含酸根离子:[Co(NH 3)5Br]SO 4:硫酸溴·五氨合钴(Ⅲ)b .内界是配阴离子:K 3[Fe(CN)6]:六氰合铁(Ⅲ)酸钾2.内界的命名(1) 内界的命名顺序:配体名称 + 合 + 中心体名称 + (用罗马数字表示的中心体氧化数)例如:[PtCl 2(NH 3)(C 2H 4)]:二氯·氨·(乙烯)合铂(Ⅱ) (2) 配体的命名顺序:a .先无机配体后有机配体,有机配体名称一般加括号,以避免混淆;b .先命名阴离子配体,再命名中性分子配体;c .对于都是中性分子(或阴离子),先命名配体中配位原子排在英文字母顺序前面的配体,例如NH 3和H 2O ,应先命名NH 3;d .若配位原子数相同,则先命名原子数少的配体。
配位化学基础一、基础知识:①定义: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。
如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(CN)2]—离子等均为配离子。
配离子与带有异电荷的离子组成的中性化合物,如配盐[Cu(NH3)4]SO4、[Cu(H2O)4]SO4·H2O,配酸H2PtCl6],配碱[Cu(NH3)4](OH)2等都称为配合物。
不带电荷的中性分子如Ni(CO)4,[Co(NH3)3C13],就是中性配合物,或称配位分子。
②组成:中心离子(原子)、配体、配位原子,内界、外界,配位数。
③命名:(配体数)配体名称+ 合+ 中心原子名称(氧化数)配体多种时,一般先简单后复杂,先离子后分子,先无机后有机。
同类配体按配位原子元素符号的英文字母顺序。
一些常见的配合物,也可用简称或俗名。
④配合物的立体化学:a.中心离子的配位数:b.中心离子的杂化及空间立体构型c. 配合物的异构现象:因空间排列方式不同所引起的异构的现象——立体异构现象(几何异构及旋光异构等)。
因原子间连接方式不同所引起的异构现象——化学结构异构现象(键合异构、电离异构、配位异构、水合异构、配体异构及聚合异构等)。
⑤类型:※从中心离子分:单核、双核、多核※从配体中的配位原子数目分:普通(简单)配合物:中心原子一个,配体为单基(单齿);螯合物:多基(多齿)配体形成的环状配合物。
成环对配合物稳定性起增强作应(螯和合效应,ΔS<0 。
理想的螯合剂要求配位原子多(环多稳定性好);配位原子间要有二至三个原子间隔(形成五、六元环稳定)。
※从配体类型分:普通配合物、N2分子配合物、羰基配合物、大环配合物等※⑥磁性:忽略轨道对磁矩的贡献时:μ= n(n+2)⑦化学键理论价键理论(VBT):a配位键的本质b杂化与配离子的空间构型:配位数 2 3 4 5 6杂化方式sp sp2sp3dsp2dsp3sp3d d2sp2d2sp3sp3d2空间构型实例c内轨型外轨型d高自旋低自旋配体电子进入中心离子的外层空轨道ns np nd 时,中心离子的电子不发生重排,电子按自旋最大的状态排布,称为外轨型或高自旋。
化学配合物知识点总结一、概念化学配合物(complex)是指由中心金属离子(或原子团)和周围的配体(或配体团)组成的由化合物,配位键是形成化学配合物的物质基础。
化学配合物是有机和无机化学交叉领域的重要研究对象,具有广泛的应用,包括催化、工业生产、医药、材料等方面。
以下是关于化学配合物的一些基本知识点总结。
二、中心金属离子1. 中心金属离子的性质中心金属离子是化学配合物的核心,它通常具有可变价性、多种配位数、不同的电子排布、不同的电子亲合力、不同的半径、不同的电子层等性质。
各种性质决定了不同的金属离子能够接受多少的配体物质,从而形成不同的化学配合物。
2. 电子构型影响中心金属离子的电子排布对其配位能力、颜色、磁性等性质具有重要的影响。
通常来说,d轨道能级填充的情况会直接影响到金属离子的颜色和电子排布,影响金属离子的配位数。
三、配体1. 配体的性质配体是与中心金属离子形成配合物的物质,具有多种化学性质。
常见的配体包括Lewis碱、有机物分子、络合离子等。
配体可以通过配位键与金属离子结合,并通过给出或拉取一个或多个孤对电子形成新的化学键,从而形成化学配合物。
2. 配体的种类根据配体上的孤对电子(或区域)个数,配体可分为单齿配体(如氨、氯离子)、多齿配体(如乙二胺、EDTA等)等类型。
不同的配体种类在形成化学配合物的过程中具有不同的配位数和配位方式。
四、配位化学1. 配位键配位键是配合物中金属离子与其连接的一个或多个配体之间共用电子的键。
配位键的性质由金属离子和配体的性质决定。
通常来说,共价配位键和离子型配位键共存于配合物中。
2. 配位数配位数是指一个中心金属离子与其配位化合物中所配位的配体个数。
配位数决定了配位物质的性质和结构。
对于d轨道过渡金属离子来说,配位数通常与其d轨道的电子排布有关。
3. 配位化合物的稳定性配位化合物的稳定性受到多种因素的影响,包括配体的性质、金属离子的性质、配体和金属离子之间的匹配程度等。