第十二章配位化学基础-2013资料
- 格式:pptx
- 大小:3.27 MB
- 文档页数:12
无机化学第12章配位化学基础习题及全解答无机化学第12章配位化学基础习题及全解答-第十二章配位化学基础1m为中心原子,a,b,d为单齿配体。
下列各配合物中有顺反异构体的是(a)(a)ma2bd(平面四方)(b)ma3b(c)ma2bd(四面体)(d)ma2b(平面三角形)2在下列配合物中,最大的分裂能是(a)(a)Rh(NH3)6(b)Ni(NH3)6(c)CO (NH3)6(d)Fe(NH3)63在八面体强场中,晶体场稳定化能最大的中心离子d电子数为(b)(a)9,(b) 6,(c)5,(d)34化合物[co(nh3)4cl2]br的名称是溴化二氯?四氨合钴(iii);化合物[cr(nh3)(cn)(en)2]so4的名称是硫酸氰?氨?二乙二胺合铬(iii)。
5四硫氰酸二铵铬(III)酸的化学式为NH4[Cr(SCN)4(NH3)2];二氯草酸-乙二胺铁离子的化学式为[FeCl 2(C 2O 4)en]4。
6.下列物质的有什么几何异构体,画出几何图形(1) [co(nh3)4cl2](2)[co(no2)3(nh3)3]答:(1)顺、反异构(图略),(2)经式、面式异构(图略)。
7.根据磁矩判断以下配合物中心离子的杂化模式和几何构型,并指出它们属于哪种配合物(内/外轨道型)。
(1)[cd(nh3)4]μm=0;(2)[ni(cn)4]μm=0;(3)[co(nh3)6]μm=0;(4)[fef6]μm=5.9μb;答:序(1)(2)(3)(4)配位离子[CD(NH3)4][Ni(CN)4][CO(NH3)6][fef6]3-3+22+3+3-2+2-+3?3?3?3?-D电子数磁矩/μM108650005.9混合模式SPD322323几何构型正四面体平面正方形内/外轨外轨式内轨式内轨式外轨式正八面体正八面体8判断下列配离子属何类配离子序号(1)(2)(3)配合物K3[Fe(CN)5(CO)]中配位离子的电荷应为-3-,配位离子的空间构型为八面体,配位原子为C(碳),中心离子的配位数为6,d电子在t2g和eg轨道上的排列方式为t2geg―六配位离子[Fe(EN)3][Mn(CN)6][CO(NO2)6]4-4-2+△ O和P关系△ o<p△ o>P△ o>P强/弱场弱场强场高/低自旋高自旋低自旋内/外轨道外轨道内轨道外轨道类型。
配位化学基础9.1 配位化合物的基本特征9.1.1 配位化合物及其命名配位化学是研究中心原子或离子(通常是金属)与其周围的作为配位体的其它离子或分子构成的较复杂的化合物及其性质的学科,它是化学的一个分支。
它所研究的对象称为配位化合物,简称配合物。
早期称为络合物,原词complex compounds是复杂化合物的意思。
配合物及配离子一般表示为:配合物: [M(L)l ],[M(L)l]Xn,或K n [M(L)l]配离子: [M(L)l]m+,[M(L)l]m-其中M为中心原子,通常是金属元素。
它可为带电荷的离子,也可为中性原子(一般应标注其氧化值)。
它们具有空的价轨道,是配合物的形成体。
L是配位体,可为离子(通常是负离子)或中性分子,配位体中的配位原子具有孤对电子对,可提供给M的空价轨道,形成配价键。
l表示配位体的个数或配位数。
[]若带m个电荷者为配离子,它与n个异电荷离子X或K形成中性化合物为配合物;若m=0,即不带电荷者为配合物。
如化学组成为CoCl3·6NH3的配合物表示为:中心离子为Co(Ⅲ),它的价电子构型为3d6 4s0 4p0,具有未充满的空的价轨道,是配离子形成体。
NH3是配位体简称配体,其中氮能向中心离子的空轨道提供孤对电子,形成配价键L:→M,钴-氮共享电子对,直接较紧密地结合,这种结合称为配位。
钴离子周围的六个氨分子皆通过配位原子氮向它配位,形成六个配价键,构成具有一定组成和一定空间构型的配离子。
该配离子带有三个正电荷。
Co(Ⅲ)的配位数为6。
Cl-在外围以静电引力与配离子结合成电中性的配合物,称为氯化六氨合钴(Ⅲ)。
由于配体与金属离子结合得相当牢固而呈现新的物理、化学性质,因此用方括号将其限定起来,常称为配合物的内界。
带异电荷的离子称为外界。
由于内界与外界靠静电结合,因此在极性溶剂中容易解离。
NH3、H2O、卤素负离子(X-)和OH-等具有孤对电子对的小分子或离子是常见的经典的配体。
第十二章配位化合物12.1 配合物的基本概念12.1.1配合物的定义历史上有记载的最早发现的第一个配合物就是我们很熟悉的亚铁氰化铁Fe4[Fe(CN)6]3(普鲁士蓝)。
它是在1704年普鲁士人狄斯巴赫在染料作坊中为寻找蓝色染料,而将兽皮、兽血同碳酸纳在铁锅中强烈地煮沸而得到的。
后经研究确定其化学式为Fe4[Fe(CN)6]3。
近代的配合物化学所以能迅速地发展也正是生产实际需要的推动结果。
如原子能、半导体、火箭等尖端工业生产中金属的分离技术、新材料的制取和分析;50年代开展的配位催化,以及60年代蓬勃发展的生物无机化学等都对配位化学的发展起了促进作用。
目前配合物化学已成为无机化学中很活跃的一个领域。
今后配合物发展的特点是更加定向综合,它将广泛地渗透到有机化学、生物化学、分析化学以及物理化学、量子化学等领域中去。
如生物固氮的研究就是突出的一例。
配合物的形成:在CuSO4溶液中加入氨水,首先得到难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到透明的深蓝色的溶液。
蓝色物质为复杂离子[Cu(NH3)4]2+ ,蒸发该溶液析出深蓝色晶体,其化学组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
在纯的[Cu(NH3)4]SO4溶液中,除了水合硫酸根离子和深蓝色的[Cu(NH3)4]2+离子外,几乎检查不出Cu2+离子和NH3分子的存在。
[Cu(NH3)4]2+这种复杂离子不仅存在于溶液中,也存在于晶体中。
从上面实例可以看出,这些复杂离子至少不符合经典原子价理论,在晶体和溶液中有能以稳定的难离解的复杂离子存在的特点。
由于这类化合物的组成比较复杂,要给它下一个严密的定义是很困难的。
从实质上看,配合物中存在着与简单化合物不同的键--配位键,这才是配合物的本质特点。
因此把配合物的定义可归纳为:中国化学会在1980年制订的《无机化学命名原则》中对配合物作了如下的定义: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。
第十二章配位滴定法§12-1 概述配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法。
它是用配位剂作为标准溶液直接或间接滴定被测物质。
在滴定过程中通常需要选用适当的指示剂来指示滴定终点。
本章重点介绍以乙二胺四乙酸(EDTA)为滴定剂的配位滴定分析方法。
一、配位滴定剂(EDT A)大多数金属离子都能与多种配位剂形成稳定性不同的配合物,但不是所有的配位反应都能用于配位滴定。
能用于配位滴定的配位反应除必须满足滴定分析的基本条件外,还能生成稳定的、可溶于水的中心离子与配体比例恒定的配合物。
由多基配体与金属离子形成的具有螯合环结构的配合物称为螯合物。
螯合物稳定性高,螯合比恒定,能满足滴定分析的基本要求。
目前应用最多的滴定剂是乙二胺四乙酸等氨羧有机配位体,它们能与大多数的金属离子形成稳定的可溶的螯合物,能满足配位滴定的要求。
因此配位滴定法主要是指形成螯合物的配位滴定法。
乙二胺四乙酸简称EDTA,或EDTA酸,常用H4Y表示。
其结构式为:在水溶液中,乙二胺四乙酸两个羧基上的质子转移到氮原子上,形成双偶极离子:在酸度较高的溶液中,H4Y的两个羧基可再接受两个H+而形成H6Y2+,这样它就相当于一个六元酸,有六级离解平衡。
H4Y在水中的溶解度低(22 0C时每100ml水溶解0.02g),所以常用的是其二钠盐Na2H2Y·2H2O,(也称EDTA)作为滴定剂。
它在水溶液中的溶解度较大,22 0C时每100ml水可溶解11.2g,此时溶液的饱和浓度约为0.3mol·L-1,pH值约为4.4。
在水溶液中,EDTA有H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-七种型体存在,但是在不同的酸度下,各种型体的浓度是不同的,他们的浓度分布与溶液pH的关系如图12-1所示。
由图可见,在pH<1的强酸性溶液中,EDTA主要以H6Y2+型体存在;在pH为2.67~6.16的溶液中,主要以H2Y2-型体存在;在pH>10.26的碱性溶液中,主要以Y4-型体存在。