无机化学 配合物

有环状结构，被称为螯合物或内配合物。

2+同一配体的两个或两个以上的配位原子间有一个原子，这样才能形成比较配位化合物金属有机配合物SO4科学家鲍林CN －为强配体，使Co 3个d 电子重排中心采取d 2sp 3 杂化，配离子Co(CN)为正八面体构型。

3d4s4p d 2sp 3杂化过渡金属Ni 的d轨道与CO的π*能量相近，对称性一致，可以成键。

按重叠后的(C2H4) ]·H2Oσ配键d－pπ配键在八面体场中，六个配体沿x，y，z轴的个方向分布，以形成八面体场。

正八面体场中配体与d z2 轨道的相对位置，轨道的波瓣与六个配体正相对，d x 2－y 2d z 2球形场正八面体场中配体与d xy 轨道的相对位置，，轨道的波瓣不与配体相对，能量升高的少，低于球形场。

d xy d xz d yz 球形场坐标原点为正六面体的中心，三轴分别沿与三边平行的方向伸展。

4 个配体的位置如图所示，形成四面体场。

正四面体场中配体与d x 2-y 2 轨道的相对位置正四面体场中配体与d xy 轨道的相对位置d d d 球形场(d )球形场(d )坐标原点位于正方形中心，坐标轴沿正方形对角线方向伸展。

4个配位原子位于正方形的顶点，形成正方形电场。

yx－++－－y 2d x 2－y 2轨道的波瓣与配体一一相对，受电场作用最大，能量最高。

d xy 轨道处于y 平面内，受电场作用较大，能量居第二位。

++－－d xy yx轨道的环形波瓣在x O y 平面内，列第三位。

d z 2yx能量最低的是轨道和轨道d xz d yz ++－－z d yzyz++－－d xzxz2.影响分裂能大小的因素弱场强场 小大-----光谱化学序列弱场强场 小大X －，OH －等弱场配体△小，常有△< P ，取高自旋光谱化学序列中NO 2－，CN －，CO 等强场配体△大，常导致△> P ，取低自旋方式，强场低自旋。

高自旋排布(dε)4 (dγ)2 低自旋排布(dε)6 (dγ)05个d轨道的能量为零点。

无机化学《配合物》教案配合物是指由配位原子（或离子）与另一部分（配位体）通过化学键连接而成的化合物。

配合物具有许多独特的化学和物理性质，并广泛应用于催化剂、药物、颜料和材料等领域。

本教案旨在介绍配合物的定义、结构以及配位键的形成机制和性质。

一、配合物的定义1.配合物是指由配位原子（或离子）与另一部分（配位体）通过化学键连接而成的化合物。

2.配位原子（或离子）是通常为过渡金属离子，但也可以是其他元素或离子。

3.配位体是指可以通过配位键与配位原子（或离子）形成配合物的分子或离子。

二、配合物的结构1.配位原子（或离子）和配位体通过配位键相连。

2.配位键的形成使得配位体围绕着配位原子（或离子）形成一个立体结构，称为配位球。

3.配合物的结构可以是一维、二维或三维的，具有不同的形态和几何构型。

4.配位原子（或离子）的电子层配置决定了配合物的稳定性和反应性。

三、配位键的形成机制和性质1.配位键的形成是通过配位体的配位原子与配位原子（或离子）的空位或配对电子形成配位键。

2.配位键可以是共价键、离子键或金属键。

3.配位键的形成能力受到配位原子（或离子）的电子能级和配位体的配位能力的影响。

4.配位键的性质包括键长、键能、键角和配位度等。

这些性质决定了配合物的化学和物理性质。

四、配合物的化学性质1.配合物可以发生配位键的断裂和配位体的替换反应，产生新的配合物。

2.配合物的稳定性受到配位原子（或离子）的电荷、原子半径和配位体的配位能力的影响。

3.配合物的溶解度和酸碱性常常与配位体的配位能力和配位度有关。

4.配合物的光谱性质（如吸收光谱、荧光光谱等）可以用来确定配位原子（或离子）和配位体的结构和环境。

五、配合物的应用1.配合物常用作催化剂，参与有机合成和化学反应。

2.配合物可用于制备药物，具有生物活性和药效。

3.配合物可以用作颜料和染料的原料，提供不同颜色和稳定性。

4.配合物可用于制备材料，具有特殊的磁性、光学和电学性质。

无机化学中的配合物的磁性性质研究磁性是物体自然具备的性质之一，所谓磁性，就是指物体受到磁场的作用时所表现出来的行为。

磁性被广泛运用于各个领域，如医学、工业、能源等。

在无机化学研究中，配合物的磁性性质是一个重要的研究课题。

配合物是由金属离子和配体结合而成的化合物，它的磁性性质与其成键方式、电子构型等有着密切的关系。

I. 配合物的磁性分类在无机化学中，根据配合物的磁性表现，可以将其分为三类，分别是顺磁性、反磁性和抗磁性。

1. 顺磁性顺磁性是指物质在外加磁场下，其磁偶极矩与磁场方向相同并且强度增大。

顺磁性物质中的电子轨道填充状态是不对称的，这导致一部分电子不成对，形成自旋磁量子数为1/2的自由电子。

顺磁性物质中的金属离子具有未配对电子，磁场作用下这些电子会导致金属离子的总磁矩增强，从而增强配合物的磁性。

例如，Fe2+、Ni2+和Cu2+等金属离子在配位化合物中具有顺磁性。

2. 反磁性反磁性是指物质在外加磁场下，其磁偶极矩与磁场方向相反并且强度减小。

反磁性物质中的电子轨道填充状态是对称的，即其电子成对存在。

反磁性物质中的金属离子具有配对电子，在磁场作用下这些电子会对配合物的磁性产生抵消作用，从而减弱配合物的磁性。

例如，Zn2+、Cd2+和Hg2+等金属离子在配位化合物中具有反磁性。

3. 抗磁性抗磁性是指物质在外加磁场下，其磁偶极矩与磁场方向垂直，且强度基本不变。

抗磁性物质中的电子轨道填充状态是对称的，但是这些电子的自旋方向和运动方向不对称，导致其总磁矩为零，并对配合物的磁性不产生影响。

例如，Be2+、Mg2+和Ca2+等金属离子在配位化合物中具有抗磁性。

II. 研究顺磁性和反磁性配合物的方法研究顺磁性和反磁性配合物的方法有许多，其中最为常用的就是磁学法。

磁学法的原理是利用电子自旋与轨道角动量相互作用的规律，通过测量磁化强度和磁场之间的关系，确定金属离子是否存在未配对电子。

磁化强度指的是一个系统在外加磁场作用下所表现出来的极化程度。

第 4 章配合物[ 教学要求]1 ．掌握配位化合物的基本概念，组成，命名，分类。

2 ．掌握配位化合物价键理论和晶体场理论的基本内容。

[ 教学重点]1 ．配合物的异构问题2 ．配合物的价键理论[ 教学难点]配合物的几何异构和对映异构[ 教学时数] 4 学时[ 主要内容]1 ．配位化合物的基本概念：什么叫配合物，组成，命名。

2 ．配合物的价键理论：配合物的立体结构和几何异构，配合物类型简介（简单配离子、螯合物、多核配合物）。

3 ．晶体场理论要点：简介d 轨道的能级分裂和晶体场效应：八面体场的分裂、四面体场的分裂、平面四边形场的分裂；分裂能和影响分裂能的因素，稳定化能；晶体场理论对配合物性质的解释（颜色、磁性）。

[ 教学内容]4-1 配合物的基本概念“科学的发生和发展一开始就是由生产所决定的”。

配合物这门科学的诞生和发展，也是人类通长期过生产活动，逐渐地了解到某些自然现象和规律，加以总结发展的结果。

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楼术、新材料的制取和分析；50 年代开展的配位催比，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。

4-1-1 配合物的定义当将过量的氨水加入硫酸铜溶液中，溶液逐渐变为深蓝色，用酒精处理后，还可以得到深蓝色的晶体，经分析证明为[Cu(NH3)4]SO4。

无机化学中的配位化学与配合物合成无机化学作为化学学科的重要分支，研究的是不含碳-碳键的化合物。

其中，配位化学是无机化学中重要的分支之一，研究的是金属离子与配体之间相互作用的规律，通过这种相互作用，可以形成配合物。

本文将介绍配位化学及其在无机化学中的应用，以及如何合成配合物。

一、配位化学1.配位物的概念配位物指的是由金属阳离子和配体共同组成的化合物。

其中，金属离子作为中心原子，接受来自配体的电子对形成配位键，并形成一个立体结构，这种配位键可以是共价键也可以是离子键。

2.配体的概念配体是指那些可以向中心金属离子提供电子对并形成配位键的分子或离子。

常见的配体有水分子、氯离子、氨分子等。

3.配位子数一般来说，一个金属离子可以形成若干个配位键，这个数目被称为配位子数，一般简写为CN。

例如，对于六配位金属离子Mx+，其配位子数就是6。

4.配合物的形成与稳定性金属离子与配体之间形成的配位键是通过配位作用实现的。

由于金属离子与配体之间的配位作用可以使金属离子周围的电子云扭曲，从而影响其反应性和化学性质等。

此外，配合物也受到晶体场效应和配体场效应的影响。

这些效应都会影响配合物的稳定性。

二、配合物的制备1.传统的合成方法传统的配合物合成一般采用溶剂热法、常温下的反应或者微波合成等方式，其具体过程与反应机理多种多样。

例如，对于五配位配合物，常见的合成方法包括水热法和溶剂挥发法等。

2.生物合成法生物合成法是一种新兴的配合物合成方法，其使用生物体（例如细菌和酵母等）来代替传统的化学反应条件。

通过这种方法，可以制备出具有特殊活性的配合物。

同时，生物合成法也具有环保、能源节约和经济性等优点，因此在未来的配合物合成领域有着广泛的应用前景。

三、配位化学在无机化学中的应用1.催化作用由于配合物具有容易失去或吸收配位子的特性，使得其在催化作用方面应用广泛。

例如，某些铂族元素的配合物可以作为催化剂用于加氢反应、链转移反应和环化反应等。

第4章配合物4.1 复习笔记一、配合物的基本概念1．配合物的定义配位化合物简称配合物，又称络合物，是一大类化合物的总称。

2．配合物的组成（1）形成体①中心离子（或中心原子）称为配合物的形成体；②中心离子大多数是带正电荷的金属阳离子，以过渡金属离子居多，如Mn2＋、Fe3＋、Co2＋、Ni2＋、Cu2＋、Ag＋等；少数高氧化态的非金属元素也可作中心离子，如[BF4]－、[SiF6]2－中的B（Ⅲ）、Si（Ⅳ）等；③中心原子如[Ni（CO）4]、[Fe（CO）5]中的Ni、Fe原子。

（2）配位个体、配体及配位原子①由形成体结合一定数目的配体所形成的结构单元称为配位个体，即配合物的核心部分；②在配合物中与形成体结合的离子或中性分子称为配体；③在配体中提供孤电子对与形成体形成配位键的原子称为配位原子。

（3）配体分类根据配体中所含配位原子数目的不同，可分为单齿配体和多齿配体。

①单齿配体：一个配体中只有一个配位原子，如NH3、OH－、X－、CN－、SCN－等；②多齿配体：一个配体中有两个或两个以上的配位原子。

（4）配位数①定义配位数是指在配位个体中与一个形成体形成配位键的配位原子的总数。

②配位数与配体的关系ａ．由单齿配体形成的配合物，中心离子的配位数等于配体的数目；ｂ．若配体是多齿的，那么配体的数目不等于中心离子的配位数。

③形成体和配体的性质对配位数的影响ａ．中心离子正电荷越多，配位数越大；ｂ．中心离子半径较大时，其周围可容纳较多的配体，易形成高配位的配合物，但是中心离子半径若过大时，有时配位数反而减小；ｃ．配体的负电荷越多，配位数减小；ｄ．配体的半径增大时，中心离子周围可容纳的配体数减少，配位数减小；ｅ．配体浓度大、反应温度低，易形成高配位配合物。

（5）配离子的电荷配离子的电荷为形成体和配体电荷的代数和。

3．配合物的化学式及命名（1）配合物的化学式①含配离子的配合物，其化学式中阳离子写在前，阴离子写在后；②配位个体中，先列出形成体的元素符号，再依次列出阴离子和中性配体；③无机配体列在前面，有机配体列在后面，将整个配位个体的化学式括在方括号内；④在括号内同类配体的次序，以配位原子元素符号的英文字母次序为准。

无机化学中的配合物的合成与性质无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。

在无机化学中，配合物是一种由中心金属离子与配体（通常是一种或多种具有可提供孤对电子的分子或离子）通过配位键结合而成的化合物。

配合物具有丰富的结构和性质，对于理解无机化学的基本原理和应用具有重要意义。

一、合成配合物的方法1. 直接合成法：直接将金属离子与配体在适当的条件下反应，生成配合物。

例如，将氯化铜与氨水反应，可以得到淡蓝色的四水合氯化铜配合物。

2. 水合反应法：将金属离子与水分子反应生成水合配合物，然后再与其他配体反应生成目标配合物。

例如，将氯化铜与水反应生成氯化铜二水合物，再与乙二胺反应生成氯化铜乙二胺配合物。

3. 氧化还原法：通过氧化还原反应合成配合物。

例如，将铜离子与亚硝酸反应生成亚硝酸铜配合物。

4. 气相法：将金属离子和配体在气相条件下反应生成配合物。

例如，将金属蒸气与氨气反应生成金属氨合物。

二、配合物的性质1. 颜色：配合物常常具有鲜艳的颜色，这是由于配体的吸收和反射光的特性导致的。

例如，四水合铜离子呈现淡蓝色，是由于配体中的水分子吸收红光而呈现蓝色。

2. 稳定性：配合物的稳定性取决于金属离子和配体之间的配位键的强度。

一般来说，配位键越强，配合物越稳定。

例如，氯离子和铁离子形成的六氯合铁(III)离子比氯离子和铁离子形成的六氯合铁(II)离子更稳定。

3. 反应性：配合物的反应性主要取决于配体和金属离子之间的配位键的稳定性。

一些配合物在溶液中可以发生配体的置换反应，即原先与金属离子配位的配体被其他配体取代。

例如，氯化铜二水合物可以发生氨取代反应，生成氯化铜乙二胺配合物。

4. 磁性：配合物中的金属离子可以表现出不同的磁性。

根据金属离子的电子结构和配位键的类型，配合物可以是顺磁性的、抗磁性的或者发生自旋交叉的。

5. 光谱性质：配合物的光谱性质对于研究其结构和性质非常重要。

通过紫外可见吸收光谱、红外光谱和核磁共振光谱等技术，可以确定配合物的结构和配位键的类型。