当前位置：文档之家 › 第9章配位化合物与配位平衡

第9章配位化合物与配位平衡

  • 格式：docx
  • 大小：38.44 KB
  • 文档页数：5

第9章配位化合物与配位平衡

9.1配合物的基本概念一.配合物的形成例：NH3(aq)蓝色NH3(aq)深蓝色溶液(1)[Cu(H2O)4]2+(左),[Cu(NH3)4]2+(右)

CuSO4(aq)

(1)+NaOH(aq)无Qi

(1)+BaCl2(aq)白色(BaSO4)(1)浓缩、冷却深蓝色晶体

[Cu(NH3)4]SO4(c)

[Cu(H2O)4]2++4NH3=[Cu(NH3)4]2++4H2O配位化学创始人AlfredWerner(1866-1919),1913NobelPrizeinChemitry.

二.配合物与“简单化合物”和复盐的差别溶于水中电离情况:盐(简单化合物):CuSO4=Cu2++SO42复盐(明矾):KAl(SO4)212H2O=K++Al3++2SO42-+12H2O配合物[Cu(NH3)4]SO4含有“复杂离子”[Cu(NH3)4]2+和SO42-.

―复杂离子”(配离子):[Cu(NH3)4]2+=[Cu(NH3)3]2++NH3K1=5.010-3[Cu(NH3)3]2+=[Cu(NH3)2]2++NH3

……总的离解方程式：[Cu(NH3)4]2+=Cu2++4NH3K=4.810-14

―配合物”与复盐之间无绝对界限.

配位键-由配体单方面提供电子对给中心原子(离子)而形成的共价键[Cu(NH3)4]2+Cu2+NH3配位键(dp2,空)

K[Pt(C2H4)Cl3](W.C.Zeiealt)Pt2+C2H4(dp2,空)

配位键 Fe(C5H5)2或Fe(cp)2二茂铁(Ferrocene)Fe2+C5H5-配位键(环戊二烯基阴离子C5H5-或cp-)(教材p.232,图10-1)中心原子(离子)是酸,配体是碱,配合物是酸碱加合物。

Fe(C5H5)2或Fe(cp)2二茂铁(Ferrocene)Fe2+C5H5-配位键(环戊二烯基阴离子C5H5-或cp-)

四.配合物的组成例1.[Cu(NH3)4]SO4

[内

界]

例2.[CoCl(NH3)5]Cl2(右下)

中心离子配位体外界

例3.[Co(NH3)6]Cl3(左下)CoCl36NH3+3AgNO33AgCl()[Co(NH3)6]Cl3(黄色晶体)CoCl35NH3+2AgNO32AgCl()[CoCl(NH3)5]Cl2(紫红色晶体)

四.配合物的组成(续)

(一)中心离子(或中心原子)——又称“配合物形成体”。通常是金属离子和中性原子，也包括H、B、Si、P、A。K4[Fe(CN)6]Ni(CO)4[SiF6]2-[BF4][PF6]-

(二)配位体(Ligand,L)1.配位体是Lewi碱(可给出电子)配位原子——配位体分子中，直接与中心离子(原子)结合的原子。常见的有：H-CNOFPSClSeBrI2.配位体分类(教材p.231表10-2)(1)单齿配体(分

子中只含有1个配位原子) (2)多齿配体(分子中含有2个或更多个配位原子)

单齿配体的分子结构

氯

羟

氨

甲氨

双齿配体和多齿配体的分子结构邻菲啰啉(o-phen)(右上)乙二胺(en),草酸根C2O42-(o某2-),EDTA4-(下)

多齿配体乙二胺四乙酸根(EDTA4-)(左、中)及其配合物[M(EDTA)]n-4的分子结构(右)螯合物(chelate)—多齿配体与中心离子形成的具有闭合环状结构的配合物

单齿配体和多齿配体

(三)配位数(Coordinationnumber,C.N.)1.定义：配合物分子中，直接与同一中心离子(原子)成键的配位原子的数目,称为中心离子(原子)的配位数。配合物C.N.配合物C.N.配合物C.N.4(2某2)6(2某3)6

[Ag(NH3)2[CuCl3]2-

]+

2

[Fe(CN)5

]2-

5 [Cu(en)2

]2+

34

[Fe(CN)6]3[La(H2O)8]3+

68

[Fe(o-phen)3]2+

[Cu(NH3)4]2+

[Ca(EDTA)]2-

卟吩(porphine,左)脱去2个H+后,可与Fe2+配位,形成血红素主要成分;血红素(亚铁原卟啉)Heme-O2结构(右):C.N.(Fe2+)=6

Heme-O2中,Fe2+与卟啉环上的4个N、O2分子中1个O和球蛋白链上组氨酸的咪唑环的1个N原子配位

血红素(Heme,是Fe2+-卟啉配合物)(a)和血红蛋白(hemoglobin)(b)

叶绿素—Mg2+卟啉配合物结构(左);叶绿素吸收光谱(中,绿线;太阳光可见区能量曲线:红线)和绿叶(右)

2.影响C.N.的因素(1)中心离子(原子)的性质:①电荷数↑,C.N.↑Ag(NH3)2+C.N.=2PtCl42-C.N.=4Cu(NH3)42+C.N.=4PtCl62-C.N.=6②半径r↑,C.N.↑中心离子C.N.ma某[BF4]第二周期4[AlF6]3第三、四周期6[La(H2O)]83+第五、六周期10③外层电子构型:d0C.N.=6[AlF6]3d1C.N.=6[Ti(H2O)6]3+d8C.N.=4[Ni(CN)4]2d9C.N.=4[Cu(NH3)4]2+

(2)配体性质(电荷、半径)①负电荷数↑,C.N.↓(互斥作用↑) [Zn(NH3)6]2+NH3

[ZnCl4]2Cl-

②半径r↑,C.N.↓(空间位阻)[AlF6]3[AlCl4]-

(3)配合物生成条件(浓度、温度)①配体浓度↑,C.N.↑Fe3++某SCN-=[Fe(NCS)某](某-3)(某=1–6)②温度↑,C.N.↓(加速配合物离解)

(四)配合单元的电荷数=[FeCN6]3[FeCN6]4中心离子(原子)电荷数+各配体电荷数

NiCO4

[CuNH34]2

五、配合物的种类:1.单核配合物:分子中只有1个中心原子(离子)的配合物。

(1)简单配合物:[Cu(NH3)4]SO4,K3[Fe(CN)6](2)螯合物(Chelate):

多齿配体与中心原子(离子)形成螯环。[Pt(en)2]2+(右上),[Co(EDTA)]-(右下)

合集下载

第9章 配位化合物习题

第9章 配位化合物习题

1 第9章 配位化合物习题

1．选择题

9-1 下列不能做为配位体的物质是…………………………………………( )

(A) C6H5NH2 （B）CH3NH2 （C）NH4+ （D）NH3

9-2 关于螯合物的叙述,不正确的是……………………………………………( )

（A） 螯合物的配位体是多齿配体,与中心原子形成环状结构

（B）螯合物中环愈多愈稳定

（C）螯合剂中有空间位阻时,螯合物稳定性减小

（D）螯合剂中配位原子相隔越远形成的环越大,螯合物稳定性越强

9-3 在配位化合物的内界,若有多种无机配体和有机配体,其命名顺序为……( )

（A）阴离子—阳离子—中性分子—有机配体

（B） 阳离子—中性分子—阴离子—有机配体

（C） 中性分子—阳离子—阴离子—有机配体

（D） 阴离子—中性分子—阳离子—有机配体

9-4 在下列正方形和八面体的几何构型中，CO32-作为螯合剂的是……………( )

（A）[Co(NH3)5CO3]+ （B）[Pt(en)CO3]

（C）[Pt(en)(NH3)CO3] （D）[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3

9-5 配位酸或配位碱比相应的普通酸或普通碱的酸性或碱性强,其原因是…( )

（A） 配位酸, 碱较稳定 （B）配位酸, 碱较不稳定

（C）H+或OH-为配位酸或碱的外界，易解离 （D） 配位后极性增强

9-6 在[AlCl4]-中，Al3+的杂化轨道是……………………………………………( )

（A）sp杂化 （B） sp2杂化 （C）sp3杂化 （D）dsp2杂化

9-7 M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）Ma2bd（平面四方） （B）Ma3b

《分析化学》配位平衡练习题

《分析化学》配位平衡练习题

《分析化学》配位平衡练习题

一、填空

1、EDTA溶液的浓度是 、 、 、 、 、 、

浓度的总和。

2、EDTA法可测定 离子，在测定这些离子时，主要的是要控制溶液的 。

3、K稳值越大，表明配合物越 ；K不稳越大，表明配合物越 ，但对于

配合物，方可根据K稳或K不稳比较其稳定性。

4、由于 的现象称为酸效应，它可用 定量表述。

5、由于 的现象称为配位效应，它可用 定量表述。

6、配合物的酸效应系数与配合物的表观稳定常数之间的关系式是 。

7、溶液酸度越大，αY（H）越 ，[Y]越 ，EDTA的配位能力则越 。

8、考虑了酸效应、配位效应等副反应的稳定常数称为 ，它可以说明配合物 稳定程度。

9、由于EDTA与金属离子反应时有 释出，故配位滴定多以 将溶液的pH控制在一定范围内。

二、选择

1、下列几种说法正确的是（ ）

A、酸效应系数愈大，配合物的稳定性愈大 B、pH值愈大，EDTA的配位能力越强

C、酸效应系数愈大，滴定曲线上滴定突跃越大

D、EDTA的配位能力与溶液的酸度无关

2、EDTA配位滴定中，下列有关酸效应的叙述正确的是（ ）

两种配位化合物的合成及结构表征

两种配位化合物的合成及结构表征

两种配位化合物的合成及结构表征

本文主要讨论两种典型的配位化合物——六水合硫酸亚铁和五水合硝酸铜的合成方法和结构表征。

一、六水合硫酸亚铁的合成及结构

1. 合成方法

六水合硫酸亚铁的合成方法比较简单，只需要将适量的硫酸在水中稀释，加热至一定温度（通常为70-80℃），然后将铁粉逐渐加入，搅拌均匀后，过滤离心即可得到六水合硫酸亚铁的晶体。

2. 结构表征

六水合硫酸亚铁的结构表征主要依赖于单晶X射线衍射技术。通过晶体生长和单晶衍射可以确定其晶体学参数和分子内部结构。六水合硫酸亚铁的晶体学数据为：

晶体系统：三方晶系，R-3空间群

晶胞参数：a=b=10.38Å，c=9.26Å

分子式：FeSO4• 6H2O

分子量：278.01

分子结构：六面体配位，Fe(II)位于八面体的中心，硫酸根在周围八面体的顶点处，水分子连接在中心的铁离子与八面体的周围处形成的带缺口的“簇”中。

二、五水合硝酸铜的合成及结构 1. 合成方法

五水合硝酸铜的合成方法也很简单，将适量的硝酸铜溶解在水中形成蓝色溶液，然后慢慢加入一定量的水，溶液会变成淡蓝色，最后加热至60℃左右，逐渐蒸发并冷却至室温，即可得到五水合硝酸铜的晶体。

2. 结构表征

五水合硝酸铜的结构表征同样依赖于单晶X射线衍射技术。五水合硝酸铜的晶体学数据为：

晶体系统：单斜晶系，C2/c空间群

晶胞参数：a=13.733Å，b= 5.202Å，c= 8.829Å，β=

102.36°

分子式：Cu(NO3)2• 5H2O

分子量：241.60

分子结构：八面体配位，Cu(II)位于八面体的中心，两个硝酸根离子与八面体上的两个顶角配位，水分子连接在中心的铜离子与八面体的周围处形成的带缺口的“簇”中。

总之，六水合硫酸亚铁和五水合硝酸铜是两种在化学实验中广泛应用的配位化合物，它们的合成方法简单且易操作，结构独特、稳定，具有很高的物理化学性质、生物学功能等应用价值。同时，高质量单晶衍射技术为这些化合物的结构表征提供了重要的实验手段和理论基础。

《配位化合物与配位平衡》部分习题解答

《配位化合物与配位平衡》部分习题解答

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