第三章配位化学
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第三章 配位化学【习题】3.1 试判断下列配离子的几何构型和电子结构:[Co(CN)6]3-(抗磁性);[NiF6]4-(两个成单电子);[CrF6]4-(4个成单电子);[AuCl4]-(抗磁性);[FeCl4]-(5个成单电子);[NiF6]2-(抗磁性)3.2 画出下列各配合物(配离子)所有可能的异构体:[CoCl2(NH3)4]+,[Be(gly)2],[RhBr2(en)2]+,[PtBr2Cl2(en)],[Ir(C2O4)2Cl2]3-,[Cr(gly)3],[Pt(gly)2](gly=glycine,甘氨酸)3.3 已知配合物[M(A-B)2]和[M(A-B)2X2]型的配合物都是旋光活性的,请分别画出它们的几何结构。
3.4 紫红色的[Ti(H2O)6]3+在可见区的吸收光谱如教材中例题3-1的图所示,其最大吸收峰位置对应于20.3×103 cm-1,并在该最大吸收峰位置的右边(低频方向)出现一个肩峰,试用晶体场理论解释上述肩峰的由来。
3.5 下列配离子中哪些属于高自旋构型?(a)Mn(H2O)62+;(b)Fe(H2O)63+;(c)Co(NH3)63+;(d)Co(H2O)62+;(e)CoCl42-;(f)Fe(CN)64-3.6 下列配合物或配离子中属于低自旋构型的是(a)Fe(H2O)63+;(b)Co(H2O)62+;(c)Co(H2O)63+;(d)CoF63-3.7 对于CoF63-配离子,下面的哪项论述是正确的?(a)CoF63-的晶体场分裂能大;(b)F-为强场配体;(c)CoF63-是顺磁性的;(d)所有论述都不正确。
3.8 下列配离子中,哪一种可能产生Jahn-Teller效应?(a)Fe(CN)64-;(b)Fe(H2O)62+;(c)Cr(H2O)63+;(d)Co(NH3)63+;3.9 试画出配合物[Co(NO2)3(NH3)3]可能存在的几何异构体。
第1章配位化学导论配位化学(coordination chemistry)是无机化学的一个重要分支学科。
配位化合物(coordination compounds)(有时称络合物complex)是无机化学研究的主要对象之一。
配位化学的研究虽有近二百年的历史,但仅在近几十年来,由于现代分离技术、配位催化及化学模拟生物固氮等方面的应用,极大地推动了配位化学的发展。
它已广泛渗透到有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学、催化化学、生物化学等领域,而且与材料科学、生命科学以及医学等其他科学的关系越来越密切。
目前,配位化合物广泛应用于工业、农业、医药、国防和航天等领域。
1.1 配位化学发展简史历史上记载的第一个配合物是普鲁士蓝。
它是1704年由柏林的普鲁士人迪斯巴赫(Diesbach)制得,它是一种无机颜料,其化学组成为Fe4[Fe(CN)6]3·nH2O。
但是对配位化学的了解和研究的开始一般认为是1798年法国化学家塔萨厄尔(B.M.Tassaert)报道的化合物CoCl3·6NH3,他随后又发现了CoCl3·5NH3、CoCl3·5NH3·H2O、CoCl3·4NH3以及其他铬、铁、钴、镍、铂等元素的其他许多配合物,这些化合物的形成,在当时难于理解。
因为根据经典的化合价理论,两个独立存在而且都稳定的分子化合物CoCl3和NH3为什么可以按一定的比例相互结合生成更为稳定的“复杂化合物”无法解释,于是科学家们先后提出多种理论,例如,布隆斯特兰德(W.Blomstrand)在1869年、约尔更生(S.M.Jørgensen)在1885年分别对“复杂化合物”的结构提出了不同的假设(如“链式理论”等),但由于这些假设均不能圆满地说明实验事实而失败。
1893年,年仅27岁的瑞士科学家维尔纳(A.Werner)发表了一篇研究分子加合物的论文“关于无机化合物的结构问题”,改变了此前人们一直从平面角度认识配合物结构的思路,首次从立体角度系统地分析了配合物的结构,提出了配位学说,常称Werner配位理论,其基本要点如下:(1) 大多数元素表现有两种形式的价,即主价和副价;(2) 每一元素倾向于既要满足它的主价又要满足它的副价;(3) 副价具有方向性,指向空间的确定位置。