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基础化学-第11章-配位化合物-2010PPT课件

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有机化学课件：第11章 配位化合物

有机化学课件：第11章 配位化合物
（可形成两个及两个以上的配位键）
如： 乙二胺 H2NCH2CH2NH2
（en）
二基配体
乙二胺四乙酸
(HOOCCH2)2 NCH2CH2N (CH2COOH)2 （EDTA）
六基配体
多基配体和螯合物 单基配体：只有一个配位原子的配体（NH3，H2O）； 双基配体：含有二个配位原子的配体 (C2O42－ ，en)等； 多基配体：含有多个配位原子的配体 (EDTA)。
配体的命名顺序为：
罗马数字
先无机配体,后有机配体；先阴离子,后中性分子。
若配体均为阴离子或中性分子时，可按配位原 子元素符号英文字母顺序排列。
如： en 、H2O NH3、H2O
先 H2O 后 en 先 NH3 后 H2O
[CoCl2(NH3)2(H2O)2]Cl 氯化二氯·二氨·二水合钴(Ⅲ) 复杂配体均加括号
胺
H2C H2N
NH2 CH2 2
Cu
H2C H2N
NH2 CH2
由中心原子与多齿配 体形成的环状配合物 称为螯合物
形成的环 以5元环 和 6元环稳定
常见的多齿配体：乙二胺四乙酸（EDTA）
HOOCH2C
CH2COOH
NCH2-CH2N
HOOCH2C
CH2COOH
[Ca(edta)]2
5个 5元环
几何异构 光学异构
电离异构
[CoSO4(NH3)5]Br [CoBr(NH3)5]SO4
水合异构
[Cr(H2O)6]Cl3 [CrCl(H2O)5]Cl2·H2O [CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O [CrCl3(H2O)3]·3H2O
配位异构
[Co(NH3) 6][Cr(C2O4)3] Cr (NH3) 6][Co (C2O4)3]

化学课件 5 配位化合物ppt

化学课件 5 配位化合物ppt
单齿配体：一个配体中只有一个配位原子，如NH3， OH-，X-，CN-，SCN-，ＯＮＯ－，ＣＯ等。 多齿配体：一个配体中有两个或两个以上的配位原子
例如：（1）单齿配体 NH3 Ag+ + 2NH3 → [H3N:→ Ag ←:NH3]+
（2）多齿配体 乙二胺（en),EDTA
（三）配位数
在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的总数称为该 形成体的配位数。例如[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+的配位数为4; [Cr(H2O)4Cl2]+中Cr3+的配位数为6。目前已知形成体的配位数 有2、4、6、8，其中最常见的配位数为2、4和6。
O
H3N O
CH 2
Pt H3N O
C
CH 2
CH 2 O
4、能用于定性定量分析
顺式二氯二铂（II） 卡铂（又名碳铂）
CBDCA
成稳定的螯合物。
O
C
OO
CH2
C
CH2
O O
Ca
N CH2 N CH2
C O
CH2
O
CH2
C
O
三）生物配体
生物体中能与生命金属元素配位形成稳定配合物的离子和分子 称为生物配体。包括蛋白质、核酸、多糖等大分子配体，及氨基酸、 Cl-、维生素、激素等小分子配体
生物体内金属离子和生物配体形成的配合物称为生物配位化合物。
例： α-氨基丙酸和铜离子形成的螯合物，含有两个五元环
OC
O
Cu
H3C CH NH2
H2N CH CH3 O CO
二）螯合效应
螯合效应：由于螯合物的形成而使配合物具有稳定性大大增 加的作用。
螯合环一般为五元环和六元环。两个配原子之间一般相隔

无机化学-11配位化合物

无机化学-11配位化合物

— — — t2g (dxy,dyz,dxz)
— — eg (dx2-y2,dz2)
+6Dq
5个d轨道
4Dq
01
02
03
04
05
06
*/90
四面体场中的能级分裂
*/90
— — — t2 (dxy,dyz,dxz)
*/90
配体与配位原子 配体 配合物内界之中，位于中心原子周围，并沿一定的方向与之直接形成配位键的离子或分子。 阴离子配体：SCN-、NCS-、CN-、OH-、NO2-、S2O32-、C2O42-、X-、NH2-、Y4-等； 中性分子配体：NH3、H2O、CO、en等。
*/90
配位原子
配位体中提供孤对电子，直接与中心原子结合的原子。 位于周期系p区的18个元素原子均能做配位原子。常见的有N，O，C，P，S和卤素原子。 一个配位体上可以有一个或多个配位原子和中心原子成键。
*/90
八面体场中中心离子5个d 轨道与配体的相对位置
*/90
成键方向对d轨道能级的影响
eg t2g
八面体场中5个d 轨道与配体的相对位置
*/90
自由离子
01
球形场
02
八面体场
03
八面体场中d轨道能级分裂
04
*/90
在Oh八面体配位场中d轨道的分裂
— — — — — ----------------
*/90
外轨型和内轨型配合物 外轨型配合物 中心原子提供的杂化轨道全部来自最外电子层，如sp，sp3，sp3d2杂化时。
*/90
[FeF6]3- sp3d2杂化 正八面体
*/90
内轨型配合物 中心原子提供的杂化轨道有一部分来自次外电子层，如dsp2，d2sp3杂化时。

基础化学第十一章配位化合物[可修改版ppt]

基础化学第十一章配位化合物[可修改版ppt]

螯合物
2、螯合剂与EDTA
EDTA常用H4Y表示,结构式为:
HOOCCH2
CH2COOH
N–CH2 – CH2 –N
HOOCCH2
CH2COOH
EDTA常以双偶极离子形式存在:
HOOCCH2
CH2COO-
HN+–CH2 – CH2 –+NH
-OOCCH2
CH2COOH
螯合物
2、螯合剂与EDTA
EDTA特点:
Cu(NH 3 ) 4 (OH) 2
K PtCl 5 (NH 3 )
Zn(OH)(H
2 O) 3 NO 3
Co(NH 3 ) 5 (H 2 O) Cl 3
Fe(CO) 5
Co(NO 2 ) 3 (NH 3 ) 3
Ca(EDTA)
2
硫酸四氨合铜（Ⅱ） 六异硫氰根合铁（Ⅲ）酸钾 六氯合铂（Ⅳ）酸 氢氧化四氨合铜（Ⅱ） 五氯•氨合铂（Ⅳ）酸钾 硝酸羟基•三水合锌（Ⅱ） (三)氯化五氨•一水合钴（Ⅲ） 五羰（基）合铁 三硝基•三氨合钴（Ⅲ） 乙二胺四乙酸根合钙（Ⅱ）
配离子 中心原子电荷 配体电荷 配离子电荷数
[Cu(NH3)4]2 + 1×(+2)
中性
+2
[HgI4]2－
1×(+2)
4×(－1) －2
配合物的基本概念
三、配合物的命名
■命名原则
①阴离子在前，阳离子在后。
“某化某、某酸、氢氧化某、某酸某”
②配体数-配体名-“合”-中心原子(氧化值)
[Fe(en)3]Cl3 [Ag(NH3)2]OH
基础化学第十一章 配位化合物
第一节
配合物的基本概念
Fundamental Conception

《大学化学教学课件》11配位化合物

《大学化学教学课件》11配位化合物
配位化合物合成过程中可能存在有毒有害物质，操作时应 佩戴个人防护用品，如实验服、化学防护眼镜、化学防护 手套等。
试剂管理
严格管理化学试剂，避免交叉污染和意外事故发生。
实验环境
保持实验室内空气流通，避免长时间吸入有害气体。
操作规范
遵循实验操作规程，正确使用实验器具，避免发生意外事 故。
05
配位化合物的发展趋势与 展望
《大学化学教学课件》 11配位化合物
目录
• 配位化合物的定义与特性 • 配位化合物的组成与分类 • 配位化合物的结构与性质
目录
• 配位化合物的合成与制备 • 配位化合物的发展趋势与展望 • 配位化合物的教学策略与建议
01
配位化合物的定义与特性
定义
01
02
03
配位化合物
是由中心原子或离子与配 位体通过配位键结合形成 的复杂化合物。
06
配位化合物的教学策略与 建议
教学策略
实例解析
通过具体的配位化合物实例，如二氯二氨合铂(II)酸钾，来解析 配位化合物的组成、结构和性质。
实验辅助
设计实验，让学生通过观察实验现象，理解配位化合物的性质和 反应机理。
互动讨论
组织学生进行小组讨论，引导学生主动思考和交流，提高课堂互 动性。
教学建议
磁性和导电性
一些配位化合物具有特殊的磁性 和导电性，这些性质可用于研究 配位化合物的结构和性质。
配位化合物的应用
催化剂
许多配位化合物可用作催化剂，如过渡金属配合物在烯烃的聚合 反应中用作催化剂。
药物
一些配位化合物可用作药物，如一些含过渡金属的配合物具有抗癌 活性。
颜料和染料
一些配位化合物可用作颜料和染料，如许多过渡金属的配合物具有 鲜艳的颜色，可用于染色和涂料。

基础化学课件PPT 配位化合物

基础化学课件PPT 配位化合物

2020/7/29
三、配合物的命名
第一节 配位化合物的基本概念 19
1. 配位化合物的命名： 阴离子在前、阳离子在后
• 配阳离子： “某化某”、 “氢氧化某”、“某酸某”
[Fe(en)3]Cl3、[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4]SO4
• 配阴离子： “某酸”、 “某酸某”
H2[PtCl6]、NH4[Co(NO2)4(NH3)2]
)2Cl2]
Cr3+、Al3+、Pt4+、Fe3+、Fe2 [PtCl6]2-、 [Cr(NH3)4 +、Co3+、Co2+、Ni2+、Pb4+ Cl2]+、[Fe(CN)6]3-、[
Ni(NH3)6]2+、[Co(NH 3)3(H2O)Cl2]
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二、配合物的组成 5. 配离子的电荷
O CO-
CN H2 C CO-
H2 O
Ethylenediaminetetraacetic ion, EDTA
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二、配合物的组成 4. 配位数 （常见2、4、6）
第一节 配位化合物的基本概念 14
配合物中直接与中心原子以配位键结合的配位原子的 数目称为配位数。
配位数 = 中心原子与配体形成配位键的数目
NH4[Co(NO2)4(NH3)2] [Ni(CO)4] NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]
[PtNH2(NO2)(NH3)2]
四硝基·二氨合钴(III)酸铵
四羰基合镍(0)
四(异硫氰酸根) ·二氨合铬(III) 酸铵 氨基·硝基·二氨合铂(II)
2020/7/29
第四节 螯合物和生物配体

基础化学第十一章 配合物

基础化学第十一章 配合物

奠基时期：1893-----1940 1893年仅26岁化学家Werner （1913年获得诺贝尔化学奖） 提出了配位学说。 1931年Pauling提出了价键理论，将杂化 轨道理论运用于配合物，成功解释了其磁性。 获1954年诺贝尔化学奖。 美国的H.Taube阐述了配合物电子转移反应 机理，获1983年诺贝尔化学奖。
n(n 2)B , n为单电子数
玻尔磁子B = 9.27 10-24 A· 2 m
n μ/μB 0 1 2 3 0.00 1.73 2.83 3.87 4 4.90 5 5.92
通过测定磁矩，可计算出未成对电子数n ，与 中心原子基态的未成对电子数n0比较,进而判断中心 原子空轨道的杂化类型及配离子的空间构型
这些习惯名称均不符合系统命名法。
第二节 配合物的化学键理论
配合物的各种理化性质都取决于它们
的特殊结构, 其结构特点主要是中心离子与
配位原子之间的特殊结合方式.
价键理论(Valence Bonding Theory)
(1931年,美国化学家Pauling提出)
晶体场理论(Crystal Field Theory)
sp，sp3，sp3d2
一般规律:1.中心原子:d9 d10 2.中心原子:d4 ~ d8时 配位原子:电负性较大 易形成外轨型配合物 特点：空轨道杂化--成键， 不稳定，磁矩较大。
2. 内轨型配合物 —— 有次外层d轨道参与的 价电子空轨道进行的杂化 ——(n-1)d，ns，np
dsp2，d2sp3
例如：[Cu(NH3)4]2+ 四氨合铜(II)配离子
3.配体的命名次序为：
(1) 先无机配体，后有机配体 顺—二氯· 乙二胺合铂(Ⅱ) Cis—[PtCl2(en)] (2) 无机配体中,先离子, 后分子 K[PtCl3(NH3)]

基础化学第十一章 配位化合物

基础化学第十一章 配位化合物

［Co(ONO)(NH3)5]SO4硫酸亚硝酸根·五氨合钴(Ⅲ)
［Pt Cl (NO2)(NH3)4]CO3 碳酸氯·硝基·四氨合铂(Ⅳ)
NH4[Cr(NCS)4(NH3)2 ] 四(异硫氰酸根)·二氨合铬 (Ⅲ)酸铵
［Ni(CO)4］ 四羰基合镍
［PtCl4(NH3)2］ 四氯·二氨合铂(Ⅳ)
SCN -硫氰酸根;CN-氰根;NC-异氰根
若配位原子的电负性较小，容易给出孤对电
子，使中心原子 d 电子发生重排，空出(n 1)d
轨道形成内轨配合物。
如 [Co(CN)6]3-和[Fe(CN)6]3-都是内轨配离子。
不论是外轨配合物还是内轨配合物， 配体与中心原子间的价键本质上均属 共价键。
在形成配合物前中心原子d电子组态 相同时，内轨配合物一般要比外轨配 合物稳定。内轨配合物一般要比外轨 配合物磁性小。
3d
4s
4p
Ni2+ [Ar]
［Ni(NH3)42+外轨配合物，正四面体，顺磁性。
3d
［Ni(NH3)42+ [Ar]
sp3杂化
Ni(CN)42-内轨配合物，平面四方形，反磁性。
3d
Ni(CN)42- [Ar]
dsp2杂化
4p
(3) 配位数为6的配合物
配位数为6的配合物，常形成d2sp3或sp3d2两种 杂化轨道，如［Fe(H2O)6］3+ 和〔Fe(CN) 6〕3配离子，Fe3+离子的电子排布为
3d 4s 4p 4d Fe3+ ［Ar］↑ ↑ ↑ ↑ ↑
3d
4s 4p 4d
[Fe(H2O)6]3+ [Ar ] •• •• •• •• •• •• sp3d2杂化

《大学化学教学课件》11 配位化合物

《大学化学教学课件》11 配位化合物

常见的是电负性较大的非金属原子，如：N、
O、C、S、F、Cl、Br、I等。 单齿配体（monodentate ligand）
配位体
多齿配体（multidentate ligand）
单齿配体：只含有一个配位原子。
11
多齿配体：含有两个或两个以上的配位原子。
三齿配体
12
乙二胺四乙酸根离子（EDTA）（可用符号Y4-）
价键理论认为：不论外轨配合物还是内轨配合 物，配体与中心原子间的价键本质上均属共价键。
37
§12.3 配位平衡
中心原子与配体生成配离子或配位分子的反应， 称为配位反应；而配离子或配位分子解离出中心 原子与配体的反应称为解离反应； 在水溶液中存在着配离子生成反应与解离反应 之间的平衡称为配位平衡。
一、配位平衡常数
22
§12.2 配位化合物的化学键理论 一、配位化合物的价键理论
（一）价键理论的基本要点
1.配位原子提供孤对电子，填入中心原子 的价电子层空轨道形成配位键。
2.为了增强成键能力和形成结构匀称的配合物，
中心原子所提供的空轨道首先进行杂化，形 成数目相等、能量相同、具有一定空间伸展 方向的杂化轨道，中心原子的杂化轨道与配位原
与中心原子以配位键结合的阴离子或中性 分子称为配位体。
如：[Ag（NH3）2]+、[Ni（CO）4]和[SiF6]2-中的 NH3、CO和 F- 都是配位体。
配位体中直接向中心原子提供孤电子对 形成配位键的原子称为配位原子。
如：NH3中的N、CO中的C、F-中的 F 等。
10
配位原子的最外电子层上都有孤对电子，
配合物的命名，服从无机化合物命名的一般原则。
1. 配合物的命名是阴离子在前、阳离子在 后。 若为配位阳离子化合物，则叫“某化某”或 “某酸某”； 若为配位阴离子化合物，则配阴离子与 外界阳离子之间用“酸”字连接。
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4d
Ag+: 4d10
4d [Ag(NH3)2]+:
5s 5p
sp
5p
NH3中N提供
[Ag(NH3)2]+ 中心原子杂化情况： sp杂化 空间构型：直线形
实例2：配位数为4的配合物
28Ni 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2
28Ni2+
[Ar]3d84s04p0
1. [Ni(NH3)4]2+
硫酸[ ] 氯化[ ]
K[ ] [ ]酸钾
2、 配离子（[ ]）：
配体数-配体名称-“合”-中心原子名 称（氧化值）
[Co(NH3)3(H2O)Cl2]Cl ? 氯化二氯•三氨•水合钴（Ⅲ）
3、配体命名次序：
[Pt(NH3)4NO2Cl]2+
先阴离子，后中性分子（Cl－、H2O)
先无机，后有机
( NO2-, en )
H3N
NH3
Cu
H3N
NH3
配合物—— 由一定的含有孤对电子的分 子或离子与具有空轨道的原子或离子之间 以配位键结合而成的结构单元称为配离子 或者配合分子，含有配离子或者配位分子 的化合物称配合物。
二、配合物的组成：
例：
配位健 离子键
[Cu (NH3)4] SO4
中心原子 配体 配原子 配位数
内层
3d 4s
4p
Ni2+：3d8
3d
sp3
[Ni(NH3)4]2+： 单电子 n=2
NH3中 N提供
[Ni(NH3)4]2+ 特点：中心原子d电子不变化 中心原子杂化情况： sp3杂化 空间构型：正四面体
[Ni(NH3)4]2+ NH3
Ni2+
NH3
NH3
NH3
配位数为4的配合物
2. [Ni(CN)4]2- 3d
4s
4p
Ni2+：3d8
重排
单电子 n=0
dsp2
NH3中 N提供
[Ni(CN)4]2特点：中心原子d电子发生重排 中心原子杂化情况： dsp2杂化
空间构型：平面正方形
[Ni(CN)4]2-
CN-
Ni2+
CN-
CNCN-
稳定性：[Ni(NH3)4]2+ < [Ni(CN)4]2-
实例2：配位数为4的配合物
30Zn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
30Zn2+
[Ar]3d104s04p0
1. [Zn(NH3)4]2+3d Zn2+：3d10
3d [Zn(NH3)4]2+：
4s
4p
sp3
NH3中N提供
[Zn(NH3)4]2+ 特点：中心原子d电子不变化 中心原子杂化情况： sp3杂化 空间构型：正四面体
NH3
1、理论要点 中心原子与配体以配位键相结合，
形成键。中心原子提供杂化空轨道
中心原子提供的空轨道须先经杂化， 杂化类型取决于中心原子的电子层结构 和配体的影响
sp, sp3, dsp2, d2sp3, sp3d2 杂化类型决定配合物的空间构型、稳定 性和磁性
实例1：配位数为2的配合物
[Ag(NH3)2]+
H2[PtCl6] 六氯合铂（Ⅳ）酸 配体： Cl- ，配位原子： Cl 配位数： 6
[Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸亚硝酸根•五氨合钴（Ⅲ）
配体： NH3，ONO-
配位原子： N，O 配位数：
6
例题：
[Pt(NH3)4NO2Cl]2+ 氯·硝基·四氨合铂(IV)配离子
[Fe(CN)6]4+ 六氰合铁(Ⅱ)配离子
CuSO4 NH3·H2O
Cu(OH)2 天蓝色
NH3·H2O 深蓝色溶液
深蓝色溶液的分析
深蓝色溶液
BaCl2 白色BaSO4 NaOH 无天蓝色Cu(OH)2
X-射线分析：
[Cu (NH3)4] SO4
配位键 离子键
配离子
金属原子或离子与一定数目的中性
分子或阴离子以配位键相结合的复杂离
子。
2+
外层
配合物
例：指出K4[Fe(CN)6]配合物的中心原子 、配体、配位数、内层及外层。
注：1、配位原子
配体中提供
孤对电子对的原子。
:NH3 H2O: :CN- :OH- :Cl:NO2- :ONO- :SCN- :NCS-
硝基 亚硝酸根 硫氰酸根 异硫氰酸根
2、单齿配体：
:NH3
: :
多齿配体： H2N CH2 CH2NH2
例题：
H2[PtCl6]
六氯合铂(Ⅳ)酸
配体 Cl- 配位原子 Cl
配位数 6
例题：
[Co(ONO)(NH3)5]SO4 硫酸亚硝酸根•五氨合钴(Ⅲ) 配体 NH3 , ONO配位原子 N , O 配位数 6
例题： NH4[Cr(NH3)2(SCN)4] 四硫氰根•二氨合铬(Ⅲ)酸铵 配体 NH3， SCN-
3、配位数——配合物中配位键的数目
例：[Cu(en)2]2+配位数为 A、1 B、2 C、3
√D、4
例题：
指出K4[Fe(CN)6]配合物的中心原 子、配体、配位原子、配体数、配位 数、内层及外层。
三、配合物的命名
[Cu (NH3)4] SO4 硫酸四氨合铜(Ⅱ) 命名原则：
1、 先阴后阳：
[ ]SO4 [ ]Cl
配体均为阴离子（中性分子），按配位 原子英文字母顺序排列（NH3、H2O)
例：命名下列配合物，指出它们的配位 体、配位原子及配位数
[Co(NH3)6]3+ 六氨合钴（Ⅲ）配离子
配体：
NH3 ，配位原子： N
配位数：
6
K4[Fe(CN)6] 六氰合铁（Ⅱ）酸钾 配体： CN- ，配位原子： C 配位数： 6
配位原子 N，S 配位数 6
例题： [Co(NH3)2(en)2]Cl3 氯化二氨·二(乙二胺)合钴(III) 配体 NH3， en
配位原子 N,N,N 配位数 6
第二节 配合物的化学键理论
一、价键理论(1931, Pauling Li) 例：[Zn(NH3)4]2+
NH3
2+
H3N
Zn NH3
[Co(NH3)3(H2O)Cl2]+ 二氯·三氨·水合钴(III)配离子
例题：
[Co(NH3) 6]Cl3 K4[Fe(CN)6]
氯化六氨合钴（Ⅲ） 六氰合铁(Ⅱ)酸钾
[Co(NH3)3(H2O)Cl2]Cl
氯化二氯·三氨·水合钴(III) [Pt(NH3)4NO2Cl] CO3
碳酸氯·硝基·四氨合铂(IV)
配位化合物
叶国东 81340209/13229494539
ห้องสมุดไป่ตู้
主要内容：
1.配位化合物的基本概念(组成和命名) 2.配合物的化学键理论 价键理论：确定杂化类型，解释空间构型、稳
定性和磁性 晶体场理论：明确d电子排布, 解释稳定性、磁
性和颜色 3.配位平衡 4.螯合物
第一节 配位化合物的基本概念
一、配合物的定义