无机化学题库 11-配位化合物
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第11章配位化合物一.是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√ ”,错的填“×”)。
1.1 复盐和配合物就象离子键和共价键一样,没有严格的界限。
()1.2 Ni(NH3)2Cl2无异构现象,[Co(en)3]Cl3有异构体。
()1.3 配离子 AlF63-的稳定性大于 AlCl63-。
()1.4 已知[CaY]2-的Kθ为6.3×1018,要比[Cu(en)2]2+的Kθ= 4.0×1019小,所以后者更难离解。
()1.5 MX2Y2Z2类型的化合物有 6 种立体异构体。
()1.6 内轨配合物一定比外轨配合物稳定。
()1.7 当CO作为配体与过渡金属配位时,证明存在“反馈π键”的证据之一是CO 的键长介于单键和双键之间。
()1.8 Fe3+和 X-配合物的稳定性随 X-离子半径的增加而降低。
()1.9 HgX4-的稳定性按 F-−−→I-的顺序降低。
()1.10 CuX2-的稳定性按的 Cl-−−→Br-−−→I-−−→CN-顺序增加。
()二.选择题(选择正确答案的题号填入)2. 1 根据晶体场理论,在一个八面体强场中,中心离子d 电子数为()时,晶体场稳定化能最大。
a. 9b. 6c. 5d. 32. 2 下列各配离子中,既不显蓝色有不显紫色的是()a. Cu(H2O)24+b. Cu(NH3)24+c. CuCl24+d. Cu(OH)24+2. 3 下列化合物中,没有反馈π键的是()a. [Pt(C2H4)Cl3]-b. [Co(CN)6]4-c. Fe(CO)5d. [FeF6]3-2. 4 在下列锰的化合物中,锰的氧化数最低的化合物是()a. HMn(CO)5b. Mn(NO)3(CO)c. Mn2(CO)10d. CH3Mn(CO)52. 5 下列离子中配位能力最差的是()a. ClO4-b. SO24-c. PO34-d. NO3-2. 6 M位中心原子,a, b, d 为单齿配体。
十一章 配位化合物首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 章后习题答案难题解析 [TOP]例11-1(1)根据价键理论,画出[Cd(NH3)4]2+(μ=0μB)和[Co(NH3)6]2+(μ=3.87μB)的中心原子与配体成键时的电子排布,并判断空间构型。
(2)已知[Co(NH3)6]3+的分裂能Δo 为273.9kJ·mol -1,Co3+的电子成对能P 为251.2kJ·mol -1;[Fe(H2O)6]2+分裂能Δo 为124.4kJ·mol -,Fe2+的电子成对能P 为179.40kJ·mol -1。
根据晶体场理论,判断中心原子的d 电子组态和配离子自旋状态。
并计算晶体场稳定化能。
析(1)利用磁矩确定未成对电子数,然后确定内轨或外轨及杂化类型。
(2)比较分裂能与电子成对能,确定高自、自旋化合物,计算晶体场稳定化能。
解(1)[Cd(NH3)4]2+中Cd2+的电子组态为4d10,μ=0μB ,无未成对电子,采取sp3杂化轨道成键,配体NH3中N 的孤电子对填入sp3杂化轨道,配离子空间构型为正四面体。
4d sp3杂化[Cd(NH3)4]2+[Kr] ☜ ☜ ☜ ☜ ☜ ☜ ☜ ☜ ☜ 外轨配离子 电子由NH3中N 提供[Co(NH3)6]2+中Co2+的电子组态为3d7,μ=3.87μB ,利用B )1(μμ-=n n ,未成对电子数n=3,故以sp3d2杂化轨道成键,NH3中N 的孤电子对填入sp3d2杂化轨道,属外轨配合物,正八面体构型。
3d sp3d2杂化 4d[Co(NH3)6]2+ [Ar]☜ ☜ ✁ ✁ ✁ ☜ ☜ ☜ ☜ ☜ ☜电子由NH3中N 提供 外轨配离子 (2)[Co(NH3)6]3+中Co3+的电子组态为3d6,Δo >P ,属低自旋配合物。
电子排布为06d d γε,晶体场稳定化能为CFSE = xE (εd ) + yE (d γ) + (n2-n1) P =6×(-0.4Δo )+ 0×0.6Δo )+ (3-1)P=-155.1 kJ·mol -1[Fe(H2O)6]2+中Fe2+的电子组态为3d6,电子排布为24d d γε,Δo <P ,属高自旋配合物。
第十一章配位化合物11.1 基本概念 (1)11.2 化学键理论 (6)11.3 晶体场理论 (11)11.4 螯合物 (18)11.5 配位平衡 (19)11.1 基本概念11.1.1 配位化合物的基本概念前言配位化合物是一类由中心金属原子(离子)和配位体组成的化合物。
第一个配合物是1704年普鲁士人在染料作坊中为寻找蓝色染料,而将兽皮、兽血同碳酸钠在铁锅中强烈煮沸而得到的,即KFe[Fe(CN)6]。
配合物的形成对元素和配位体都产生很大的影响,以及配合物的独特性质,使人们对配位化学的研究更深入、广泛,它不仅是现代无机化学学科的中心课题,而且对分析化学、生物化学、催化动力学、电化学、量子化学等方面的研究都有重要的意义。
1.配位化合物的定义配合物是由中心原子(或离子)和配位体(阴离子或分子)以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子,通常称这种复杂离子或分子为配位单元。
凡是含有配位单元的化合物都称配合物。
如:[Co(NH3)6]3+、[HgI4]2-、Ni(CO)4等复杂离子或分子,其中都含配位键,所以它们都是配位单元。
由它们组成的相应化合物则为配合物。
如:[Co(NH3)6]Cl3、k2[HgI4]、Ni(CO)411.1.2 组成2.配位化合物的组成图11-01表11-01 常见的配体表11.1.3 命名3.配位化合物的命名对于整个配合物的命名,与一般无机化合物的命名原则相同,如配合物外界酸根为简单离子,命名为某化某;如配合物外界酸根为复杂阴离子,命名为某酸某;如配合物外界为OH-,则命名为氢氧化某。
但配合物因为存在较为复杂的内界,其命名要比一般无机化合物复杂。
内界的命名顺序为:例如:11.1.4 配合物的类型4.配位化合物的类型(1).简单配位化合物简单配位化合物是指由单基配位体与中心离子配位而成的配合物。
这类配合物通常配位体较多,在溶液中逐级离解成一系列配位数不同的配离子。
例如:这种现象叫逐级离解现象。
第十章配位化合物本章总目标:1:掌握配合物的基本概念和配位键的本质2:掌握配合物的价键理论的主要论点,并能用此解释一些实例3:配离子稳定常数的意义和应用4:配合物形成时性质的变化。
各小节目标:第一节:配位化合物的基本概念1:掌握中心原子、配体、配位原子、配位键、配位数、螯合物等概念,配位单元:由中心原子(或离子)和几个配位分子(或离子)以配位键向结合而形成的复杂分子或离子。
配位化合物:含有配位单元的化合物。
配位原子:配体中给出孤电子对与中心直接形成配位键的原子。
配位数:配位单元中与中心直接成键的配位原子的个数。
2:学会命名部分配合物,重点掌握命名配体的先后顺序:(1)先无机配体后有机配体(2)先阴离子配体,后分子类配体(3)同类配体中,先后顺序按配位原子的元素符号在英文字母表中的次序(4)配位原子相同时,配体中原子个数少的在前(5)配体中原子个数相同,则按和配位原子直接相连的其它原子的元素符号的英文字母表次序;3:了解配合物的结构异构和立体异构现象第二节:配位化合物的价键理论1:熟悉直线形、三角形、正方形、四面体、三角双锥、正八面体构型的中心杂化类型。
2:会分辨内轨型和外轨型配合物。
可以通过测定物质的磁矩来计算单电子数。
3:通过学习羰基配合物、氰配合物以及烯烃配合物的配键来熟悉价键理论中的能量问题。
第三节:配合物的晶体场理论1:掌握配合物的分裂能、稳定化能概念2:掌握配合物的晶体场理论。
3;了解影响分裂能大小的因素)晶体场的对称性中心离子的电荷数,中心离子的电荷高,与配体作用强,大。
中心原子所在的周期数,对于相同的配体,作为中心的过渡元素所在的周期数大,相对大些。
(4)配体的影响,配体中配位原子的电负性越小,给电子能力强,配体的配位能力强,分裂能大。
4:重点掌握(1)配合物颜色的原因之一——d-d跃迁以及颜色与分裂能大小的关系;(2)高自旋与低自旋以及与磁矩的大小的关系。
第五节:配位化合物的稳定性1:熟悉影响配位化合物稳定性的因素(1)中心与配体的关系(2)螯合效应(3)中心的影响(4)配体的影响(5)反位效应(6)18电子规则。
第九章 配位化合物与配位滴定法习题1.是非判断题1-1中心离子的未成对电子数越多,配合物的磁矩越大。
1-2配合物由内界和外界组成。
1-3配位数是中心离子(或原子)接受配位体的数目。
1-4配位化合物K 3[Fe(CN)5CO]的名称是五氰根·一氧化碳和铁(Ⅱ)酸钾。
1-5一般说来,内轨型配合物比外轨型配合物稳定。
1-6配合物中由于存在配位键,所以配合物都是弱电解质。
1-7同一种中心离子与有机配位体形成的配合物往往要比与无机配合体形成的配合物更稳定。
1-8配合物的配位体都是带负电荷的离子,可以抵消中心离子的正电荷。
1-9电负性大的元素充当配位原子,其配位能力强。
1-10在螯合物中没有离子键。
1-11配位物中心离子所提供杂化的轨道,其主量子数必须相同。
1-12配合物的几何构型取决于中心离子所采用的杂化类型。
1-13外轨型配离子磁矩大,内轨型配合物磁矩小。
1-14配离子的配位键越稳定,其稳定常数越大。
1-15氨水溶液不能装在铜制容器中,其原因是发生配位反应,生成[Cu(NH 3)4]2+,使铜溶解。
1-16在配离子[Cu(NH 3)4]2+解离平衡中,改变体系的酸度,不能使配离子平衡发生移动。
1-17已知[HgI 4]2-的4θβ=K 1,[HgCl 4]2-的4θβ=K 2,,则反应[HgCl 4]2-+4I -=[HgI 4]2-+4Cl -的平衡常数为K 1/K 2。
1-18 [Cu(NH 3)3]2+ 的积累稳定常数β3是反应[Cu(NH 3)2]2+ + NH 3⇔[Cu(NH 3)3]2+的平衡常数。
1-19已知θϕ[Fe 3+/Fe 2+]=0.77V ,电极反应[Fe(C 2O 4)3]3-+ e=[Fe(C 2O 4)2]2-+ C 2O 42-,在标准状态时,θϕ的计算式为:θθθθθϕϕc O C c c O C Fe c c O C Fe c Fe F /)(/])([/])([lg 0592.0)/e 2422242334223---+⋅++(= 。
基础化学第十一章 配位化合物习题答案1. 解: (1)配合物的内界是配合物的特征部分,是由中心原子和配体组成;配合物中与配离子带相反电荷的离子称为配合物的外界。
(2)只含有一个配位原子的配体称为单齿配体,如NH 3、H 2O 、OH -、F -、Cl -、Br -等,含有2个或2个以上配位原子的配体称为多齿配体,如en 、EDTA 等。
(3)中心原子用2个次外层d 轨道、1个最外层s 轨道和3个最外层p 轨道进行杂化,这种杂化方式称为d 2sp 3杂化。
中心原子用1个最外层s 轨道、3个最外层p 轨道和2个最外层d 轨道进行杂化,这种杂化方式称为sp 3d 2杂化。
(4)中心原子全部用最外层空轨道进行杂化成键,所形成的配合物称为外轨型配合物。
中心原子用次外层d 轨道和最外层的ns 、np 轨道进行杂化成键,所形成的配合物称为内轨型配合物。
(5)同一中心原子形成的配位数相同的配合物中,单电子数较多的配合物称为高自旋配合物;单电子数较少的配合物称为低自旋配合物。
使d 轨道分裂程度较大的配体称为强场配体,如CN -、CO 等。
使d 轨道分裂程度较小的配体称为弱场配体,如H 2O 、F -、Cl -、Br -、I -等。
2. 解: 列表如下: 配合物 名 称中心原子 配体 配位原子配位数 1 二(硫代硫酸根)合银(Ⅰ)酸钠 Ag + S 2O 32- S 2 2 硫酸三(乙二胺)合钴(Ⅲ) Co 3+ en N 6 3 四羟基合铝(Ⅲ)酸钠 Al 3+ OH - O 4 4 五氯·氨合铂(Ⅳ)离子 Pt 4+Cl -、NH 3Cl -、N6 5 氯·硝基·四氨合铂(II ) Pt 2+ NO 2-,Cl -、NH 3 N 、Cl -、N 6 6氯化二氯·三氨·水合钴(Ⅲ)Co 3+Cl -、NH 3、H 2OCl -、N 、O63. 解: Pd 2+的价层电子组态为4s 24p 64d 8。
配位化合物习题及解析————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:《配位化合物》作业参考解析1. 下列说法正确的是A.配合物的内界和外界之间主要以共价键相结合B.中心原子与配体之间形成配位键C.配合物的中心原子都是阳离子D.螯合物中不含有离子键【B】A、D:一般认为配合物的内界和外界之间主要以离子键相结合,因此螯合物中内界和外界之间是可以存在离子键的;C:中心原子可以是阳离子,也可以是中性原子,例如[Ni(C O)4];B:中心原子与配体化合时,中心原子提供杂化过的空轨道,配体提供孤对电子,而形成配位键。
2. 下列配合物命名不正确的是A. [Co(H2O)(NH3)3Cl2]Cl氯化二氯·三氨·一水合钴(Ⅲ)B.[Cr(NH3)6][Co(CN)6] 六氰合钴(Ⅲ)酸六氨合铬(Ⅲ)C.K[Co(NO2)3Cl3]三硝基·三氯合钴(Ⅲ)酸钾D.H2[PtCl6]六氯合铂(Ⅳ)酸【C】根据配体命名顺序,先无机后有机,先阴离子后中性分子,同类配体根据配位原子在字母表中的先后顺序进行命名。
对于C中的配合物而言,NO2-以N原子为配位原子时,命名为硝基,带一个负电荷,氯离子也是阴离子,同类配体,根据配位原子在字母表中的先后顺序,Cl-离子在前,NO2-离子在后,因此该配合物应该命名为“三氯·三硝基合钴(Ⅲ)酸钾”。
3. 下列配离子具有正方形或者八面体形结构,其中CO32-最有可能作为双齿配体的是A. [Co(NH3)4(CO3)]+B. [Co(NH3)5(CO3)]+C.[Pt(en)(NH3)(CO3)] D.[Pt(en)2(NH3)(CO3)]2+【A】根据题意,配离子具有正方形结构时,配位数为4,形成四个配位键;具有八面体结构时,配位数为6,形成6个配位键。
B:[Co(NH3)5(CO3)]+配离子中,已有5个氨作为配体,氨是单齿配体,形成5个配位键,因此该配离子中,CO32-离子只能是单齿配体,这样就形成了6个配位键;C:[Pt(en)(NH3)(CO3)] 配合物中,乙二胺(en)为双齿配体,形成2个配位键,氨为单齿配体,形成1个配位键,因此CO32-离子只能是单齿配体,这样就形成了4个配位键;D:[Pt(en)2(NH3)(CO3)]2+ 配离子中,乙二胺(en)为双齿配体,2个en形成4个配位键,氨为单齿配体,形成1个配位键,因此CO32-离子只能是单齿配体,这样就形成了6个配位键;A:[Co(NH3)4(CO3)]+配离子中有4个氨为配体,形成4个配位键,因此CO32-离子必须是双齿配体,这样就形成了4个配位键,如果CO32-离子是单齿配体,那么配离子的配位数为5,这与题意不符。
配位化合物目录[隐藏]定义组成命名方法价键分类稳定性配位化合物(coordination compound)[编辑本段]定义简称配合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成。
[编辑本段]组成配合物由中心原子、配位体和外界组成,例如硫酸四氨合铜(Ⅱ)分子式为〔Cu(NH3)4〕SO4,其中Cu2+是中心原子,NH3是配位体,SO4 2-是外界。
中心原子可以是带电的离子,如〔Cu(NH3)4〕SO4中的Cu2+,也可以是中性的原子,如四羰基镍〔Ni(CO)4〕中的Ni。
周期表中所有的金属元素都可作为中心原子,但以过渡金属最易形成配合物。
配位体可以是中性分子,如〔Cu (NH3)4〕SO4中的NH3,也可以是带电的离子,如亚铁氰化钾K4〔Fe(CN)6〕中的CN-。
与中心原子相结合的配位体的总个数称为配位数,例如K4〔Fe(CN)6〕中Fe2+的配位数是6 。
中心原子和配位体共同组成配位本体(又称内界),在配合物的分子式中,配位本体被括在方括弧内,如〔Cu(NH3)4〕SO4中,〔Cu(NH3)4〕2+就是配位本体。
它可以是中性分子,如〔Ni(CO)4〕;可以是阳离子,如[Cu(NH3)4〕2+ ;也可以是阴离子,如〔Fe(CN)6〕4-。
带电荷的配位本体称为配离子。
[编辑本段]命名方法①命名配离子时,配位体的名称放在前,中心原子名称放在后。
②配位体和中心原子的名称之间用“合”字相连[1]。
③中心原子为离子者,在金属离子的名称之后附加带圆括号的罗马数字,以表示离子的价态。
④配位数用中文数字在配位体名称之前。
⑤如果配合物中有多种配位体,则它们的排列次序为:阴离子配位体在前,中性分子配位体在后;无机配位体在前,有机配位体在后。
不同配位体的名称之间还要用中圆点分开。
根据以上规则,〔Cu(NH3)4〕SO4称硫酸四氨合铜(Ⅱ),〔Pt(NH3)2Cl2〕称二氯·二氨合铂(Ⅱ),K〔PtCl3(C2H4)〕称三氯·(乙烯)合铂(Ⅱ)酸钾。
无机化学中的配位化合物无机化学是化学的一个重要分支,主要研究非有机化合物或元素的结构、性质及其间的相互作用。
而其中一个重要且常被人们忽略的分支,就是配位化学。
配位化学研究的是金属离子与一定数量的配体结合成的配位化合物,而这些化合物则在许多领域有着重要应用。
在本篇文章中,我们将进一步探讨无机化学中的配位化合物。
一、配位体的分子结构及分类在配位化学中,有机分子或无机离子集体被称为配位体。
它们的分子结构是由原子或原子团组成的。
根据杂化状态的不同,它们可以分为配位体I(线型)和配位体II(平面)。
此外,它们也可以由下列形式的单原子离子(如NO+、NH4+、SO4^-2等)、小分子(如CO、SO2、NH3、H2O等)或多原子离子(如[Fe(CN)6]^-4、[Co(NH3)6]3+、[CuCl4]^-2等)组成。
二、配位化合物的性质由于其特殊的结构,配位化合物表现出了一些独特的性质。
其中最重要的特征就是其对化学反应的影响。
例如,在生化学领域中,许多酶(大分子催化剂)都是由一定数量的金属离子(如Fe、Cu、Mg等)与配体结合而成,这些金属离子可以在催化反应中参与,并极大地影响反应动力学。
除了对生化学反应的影响外,配位化合物还有一些其他的性质。
例如,它们显示出的光学性质一直是该领域研究的一个热点。
有些金属离子和其所组成的配位体能发射出特定的荧光,因此在化学的分析和监测中得到了广泛应用。
此外,很多配位化合物也有着重要的电子学性质,如电导、磁性等等。
三、配位化合物在实际生活中的应用由于其独特性质,配位化合物已经广泛应用在现实生活中,例如:1.医学在医学领域中,针对疾病的药物中许多都是由一定数量的金属离子与配体结合而成。
这些化合物通常和受体相互作用,从而达到治疗目的。
同时,它们还有助于分析分子结构,并赋予了医学领域一些其他的创新。
2.钢铁产业铁氧体是一种常见的铁矿石,其结构由铁离子和氧离子相互作用形成晶体而成。
由于其结构相对稳定,这种矿石是制造钢铁的重要原料之一。
第八章 配位化合物与配位滴定习题1:配位化合物部分1 无水CrCl 3和氨作用能形成两种配合物A 和B ,组成分别为CrCl 3·6NH 3和CrCl 3·5NH 3。
加入AgNO 3,A 溶液中几乎全部氯沉淀为AgCl ,而B 溶液中只有2/3的氯沉淀出来。
加入NaOH 并加热,两种溶液均无氨味。
试写出这两种配合物的化学式并命名。
解:因加入AgNO 3,A 溶液中几乎全部氯沉淀为AgCl ,可知A 中的三个Cl -全部为外界离子,B 溶液中只有2/3的氯沉淀出来,说明B 中有两个Cl -为外界,一个Cl -属内界。
加入NaOH ,两种溶液无氨味,可知氨为内界。
因此A 、B 的化学式和命名应为,A :[Cr(NH 3)6]Cl 3 三氯化六氨合铬(Ⅲ) B :[Cr(NH 3)5Cl]Cl 2 二氯化一氯五氨合铬(Ⅲ)2 指出下列配合物的中心离子、配体、配位数、配离子电荷数和配合物名称。
解:3 试用价键理论说明下列配离子的类型、空间构型和磁性。
解:(1)CoF 63-和Co(CN)63-CoF 63-为外轨型,空间构型为正八面体,顺磁性,磁矩=B μ90.4)24(4=+。
Co(CN)63-为内轨型,空间构型为正八面体,抗磁性,磁矩为零。
(2)Ni(NH 3)42+和Ni(CN)42-Ni(NH 3)42+为外轨型,正四面体型,顺磁性,磁矩=B μ83.2)22(2=+。
Ni(CN)42-为内轨型,平面正方型,抗磁性,磁矩为零。
4 将0.1mol·L -1ZnCl 2溶液与1.0 mol·L -1NH 3溶液等体积混合,求此溶液中Zn(NH 3)42+和Zn 2+的浓度。
解:等体积混合后,ZnCl 2和NH 3各自的浓度减半,生成的Zn(NH 3)42+的浓度为0.05 mol·L -1,剩余的NH 3的浓度为0.3 mol·L -1,设Zn 2+的浓度为x mol·L -1。