第3课时配合物理论简介
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第3课时 配合物理论简介
一 配位键
1.配位键的概念是成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键，是一类特殊的共价键。
2.配位键表示方法：A→B，其中A是 ，B是 。如：NH4+
3.配位键的形成条件
①成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。
①成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。
4.配位键的特点：配位键是σ键，特殊的共价键，同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。
5.常见含配位键的物质：NH＋4、H3O＋、CO、AlO2-、[B(OH)4]-、H2SO4
二 配位化合物
1．配合物的概念
把 与某些 以 结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物。
2．配合物的形成
实验操作
实验现象
有关离子方程式
滴加氨水后，试管中首先出现 ，氨水过量后沉淀逐渐 ，滴加乙醇后析出 晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O
溶液颜色
变为 上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子[Cu(NH3)4]2＋为例，NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2＋的空轨道，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为
3．配合物的组成
配合物[Cu(NH3)4]SO4其组成如下图所示：
(1)中心原子是提供空轨道接受孤电子对的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。
(2)配体是提供孤电子对的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。
(3)配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。
形成配合物的条件
形成配合物的中心原子(离子)必须存在空轨道，配体一般都存在着孤电子对。当配体接近中心原子(离子)时，为了增加成键能力，中心原子(离子)用能量相近的空轨道杂化，配体的孤电子对填到中心原子(离子)已杂化的空轨道中形成配离子。配离子的立体构型、配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。
配合物的稳定性
配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。
配合物形成时的性质改变
(1)颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成。
(2)溶解度的改变，如AgCl→[Ag(NH3)2]＋，由不溶于水的沉淀转变为易溶于水的物质。
①不是所有的配合物都具有颜色。如[Ag(NH3)2]OH溶液无色，而Fe(SCN)3溶液呈血红色。
①过渡金属原子或离子都有接受孤电子对的空轨道，对多种配体具有较强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。
练习
(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是________，配位原子是__________，配位数是________，它的电离方程式是____________________________________________________。
(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (3)解释加入氨水后，现象发生变化的原因
_____________________________________________________________________________。
小结：
配位键与非极性键、极性键的区别与联系
类型
比较 共价键
非极性键 极性键 配位键
本质 相邻原子间的共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用
成键条件
(元素种类) 成键原子得、失电子能力相同(同种非金属) 成键原子得、失电子能力差别较小(不同非金属或少数金属与非金属) 成键原子一方有孤电子对(配体)，另一方有空轨道(中心离子)
特征 有方向性、饱和性
当堂检测
1．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是( )
A．配位化合物中必定存在配位键 B．配位化合物中只有配位键
C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用
2．下列物质①H3O＋ ②[B(OH)4]－ ③CH3COO－ ④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是( )
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④
3．下列配合物的配位数是6的是( )
A．K2[Co(SCN)4] B．Fe(SCN)3 C．Na3(AlF6) D．[Cu(NH3)4]Cl2
4．CS2分子中，共价键的类型有_________________________________________________，
C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子和离子________________________________________________________________________。
5．(1)在Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，可以作为中心离子的是____________________；可以作为配体的是______________________________________。
(2)在[Fe(CN)6]3－配离子中，中心离子的配位数为_________________________________。
(3)配合物[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中，中心离子的化合价为________，配离子的电荷数是______________。
(4)短周期元素中，由三种元素组成的既有离子键、共价键，又有配位键且阴、阳离子含电子总数相等的物质是________，该物质的电子式为______________________。
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