第四讲配位化合物

第 1 页 共 3 页 中国科学院长春应用化学研究所

2011年招收攻读博士学位研究生入学考试试题

科目名称：配位化学

一 选择题（20分，每题2分）

1. 下列配体与Hg2+最难配位的是…………………………………………….（ ）

A NH3 B Cl- C Br- D I-

2. 下列离子中，最易形成简单水合离子的是……………………………… ( )

A Sn4+ B Ti4+ C Ce4+ D Th4+

3. CuSO45H2O晶体中，Cu2+的配位数是………………………………….（ ）

A 4 B 5 C 6 D 8

4. 维生素B12的中心金属离子是………………………………………….（ ）

A Fe2+ B Fe3+ C Co2+ D Co3+

5. 关于[Cu(CN)4]3-的空间构型及中心离子的杂化类型叙述正确的是…….（ ）

A 平面正方形，d2sp3杂化 B 变形四边形， sp3d杂化

C 正四面体，sp3杂化 D 平面正方形， sp3d2杂化

6. 在离子晶体中，如果某离子可具有不同的配位数，则该离子半径随配位数的增加而( )

A 不变 B 增加 C 减小 D 无规律

7. [Co(NH3)4(H2O)2]3+可能存在的几何异构体数目是…………………….（ ）

A 2 B 3 C 4 D 5

8. 细胞色素P-450酶含有哪种金属？……………………………………….（ ）

A Cu B Ca C Fe D Mo

9. 叶绿素含有那种金属离子？………………………………………………（ ）

A Mg2+ B K+ C Ca2+ D Na+

配位化合物的合成化学

自从1893年瑞士化学家维尔纳(W erner)在德国《Journal of Inorganic

Chemistry》上发表了题为“对于无机化合物结构的贡献”的配位化学方面的第一篇经典著作之后，原本作为无机化学分支的配位化学发展极为迅速, 并始终处于无机化学研究的主流。配位化学的发展打破了传统的有机化学和无机化学之间的界限, 在众多配合物中金属离子和有机配体形成的配合物以其花样繁多的价键形式和空间结构, 在化学键理论发展、配合物性能等多样性方面引起了人们广泛的研究兴趣。

目前, 聚合物的研究主要集中在合成具有新颖结构的配位聚合物, 并通过对其结构特点的分析, 探讨其结构及其功能的关系, 进而开发它们潜在的功能,

并最终使其功能化。影响配位聚合物结构的因素有很多, 其中最主要的影响是配体和金属离子(或叫受体和底物), 总体结构可由配体分子的几何形状和金属离子的配位性质加以预测, 其它影响因素会对配合物的结构起着细微的影响。从这一点出发, 选择合适的配体作为合成材料就显得尤为重要,不同的有机分子结构、化学和物理性能直接影响到目标产物的结构和性质。多功能复合材料的设计和开发领域具有巨大的发展潜力以及诱人的发展前景, 因而带动了相关领域研究的迅速发展。

本文将从直接合成法、组分交换法、氧化还原反应法、固相反应法、包结化合物合成和大环配体模板配合物合成等六个方面介绍配合物的合成途径和化学。

1、直接法

通过配体和金属离子直接进行配位反应，从而合成配合物的方法，称为直接法，包括溶液中的直接配位反应、金属蒸气法和基底分离等。

1.1 溶液中的直接配位作用

在直接配位合成中，作为中心原子最常用的金属化合物是无机盐(如卤化物、醋酸盐、硫酸盐等)，氧化物和氢氧化物等。选择过渡金属化合物时要兼顾易(与配体)发生反应和易与反应产物分离两方面。

直接法合成配合物时，溶剂的选择也很重要，一种好的溶剂应该是反应物在其中有较大的溶解度而且不发生分解(水解、醇解等)，并有利于产物的分离等特点。

高一化学配位化合物知识点

在高一化学学习中，配位化合物是一个重要的知识点。本文将介绍配位化合物的定义、组成部分、命名规则以及常见的应用。

一、配位化合物的定义

配位化合物是指由中心金属离子或原子与周围的配体（通常是阴离子或分子）通过坐标键结合而形成的化合物。配体通过提供一对电子对与金属离子形成坐标键，从而将金属离子包围在周围，形成具有特定结构和性质的化合物。

二、组成部分

配位化合物的主要组成部分包括中心金属离子或原子和配体。中心金属离子或原子是配位化合物的核心，它的性质和配位能力对化合物的性质有重要影响。配体是由一个或多个原子或分子通过配位键与金属离子或原子结合而形成的，它决定着化合物的结构和性质。

三、命名规则

为了方便命名和描述，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）制定了一套统一的命名规则。一般而言，配位化合物的命名按照以下顺序进行：配体的名称、中心金属的名称、配位数、配体数目以及配体的取代位置。例如，对于一种由氯离子和四个水分子构成的配位化合物，其命名为四氯合四水合铁(II)。

四、常见的应用

配位化合物在生活中具有广泛的应用。以下是一些常见的应用领域：

1. 医学应用：配位化合物在医学领域中被广泛用于药物研发和治疗。例如，铂络合物是一类有效的抗癌药物，可用于治疗多种肿瘤。

2. 工业催化剂：一些配位化合物具有良好的催化性能，用于工业催化反应中。例如，以过渡金属离子为中心的配位化合物可以作为氢化催化剂或催化剂用于有机合成反应。

3. 环境保护：配位化合物可应用于环境污染治理和废水处理等领域。例如，一些过渡金属离子配合物可用于吸附和去除有害金属离子。

4. 材料科学：配位化合物在材料科学中扮演着重要角色。许多金属配合物具有特殊的化学、物理和光电性能，被广泛用于制备光电材料、电池材料和传感器等。

通过了解配位化合物的定义、组成部分、命名规则以及常见的应用领域，我们可以更好地理解和应用这一化学概念。配位化合物的研究和应用对于推动化学学科的发展和解决实际问题非常重要。希望本文的介绍能够帮助您更好地理解高一化学中的配位化合物知识点。

第八章《配位平衡与配位滴定》部分习题解答

1 8-1、AgNO3能从Pt(NH3)6C14溶液中将所有的氯沉淀为AgCl，但在Pt(NH3)3Cl4中仅能沉淀1/4的氯。试根据这些事实写出这两种配合物的结构式，并命名。

解：注意配合物的内界与外界之间是离子键结合，易断裂。中心离子与配位原子之间是配位键结合，不易断裂。

配合物结构式 名称 配位数

[Pt(NH3)6]Cl4 四氯化六氨合铂(IV) 6

[PtCl3(NH3)3]Cl 一氯化三氯三氨合铂(IV) 6

8-3、已知有两种钴的配合物，它们具有相同的分子式Co(NH3)5BrSO4，其间的区别在于第一种配合物的溶液中加入BaCl2时产生BaSO4沉淀，但加AgNO3时不产生沉淀；而第二种配合物则与此相反。写出这两种配合物的化学式，并指出钴的配位数和氧化数。

解：此题与8-1是同类型。注意配合物的内界与外界之间是离子键结合，易断裂。中心离子与配位原子之间是配位键结合，不易断裂。

配合物结构式 名称 配位数 氧化数

[Co Br (NH3)5]SO4 硫酸一溴五氨合钴(III) 6 +3

[Co SO4 (NH3)5] Br 溴化硫酸五氨合钴(III) 6 +3

8-4、根据配合物的价键理论，指出下列配离子的中心离子的电子排布、杂化轨道的类型和配离子的空间构型。

[Mn(H2O)6]2+ ； [Ag(CN)2] ； [Cd(NH3)4]2+ ； [Ni(CN)4]2 ； [Co (NH3)6]3+。

解：

配合物 中心

原子 中心原子

电子排布 中心

离子 中心离子

电子排布 杂化轨道类型 配离子空间构型

[Mn(H2O)6]2+ Mn [Ar]3d54s2 Mn2+ [Ar]3d5 sp3d2杂化 正八面体

[Ag(CN)2] Ag [Kr] 4d105s1 Ag+ [Kr] 4d10 sp杂化 直线形

[Cd(NH3)4]2+ Cd [Kr]4d105s2 Cd2+ [Kr]4d10 sp3杂化