第十一章配位化合物
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第11章配位化合物一.是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√ ”,错的填“×”)。
1.1 复盐和配合物就象离子键和共价键一样,没有严格的界限。
()1.2 Ni(NH3)2Cl2无异构现象,[Co(en)3]Cl3有异构体。
()1.3 配离子 AlF63-的稳定性大于 AlCl63-。
()1.4 已知[CaY]2-的Kθ为6.3×1018,要比[Cu(en)2]2+的Kθ= 4.0×1019小,所以后者更难离解。
()1.5 MX2Y2Z2类型的化合物有 6 种立体异构体。
()1.6 内轨配合物一定比外轨配合物稳定。
()1.7 当CO作为配体与过渡金属配位时,证明存在“反馈π键”的证据之一是CO 的键长介于单键和双键之间。
()1.8 Fe3+和 X-配合物的稳定性随 X-离子半径的增加而降低。
()1.9 HgX4-的稳定性按 F-−−→I-的顺序降低。
()1.10 CuX2-的稳定性按的 Cl-−−→Br-−−→I-−−→CN-顺序增加。
()二.选择题(选择正确答案的题号填入)2. 1 根据晶体场理论,在一个八面体强场中,中心离子d 电子数为()时,晶体场稳定化能最大。
a. 9b. 6c. 5d. 32. 2 下列各配离子中,既不显蓝色有不显紫色的是()a. Cu(H2O)24+b. Cu(NH3)24+c. CuCl24+d. Cu(OH)24+2. 3 下列化合物中,没有反馈π键的是()a. [Pt(C2H4)Cl3]-b. [Co(CN)6]4-c. Fe(CO)5d. [FeF6]3-2. 4 在下列锰的化合物中,锰的氧化数最低的化合物是()a. HMn(CO)5b. Mn(NO)3(CO)c. Mn2(CO)10d. CH3Mn(CO)52. 5 下列离子中配位能力最差的是()a. ClO4-b. SO24-c. PO34-d. NO3-2. 6 M位中心原子,a, b, d 为单齿配体。
第十一章配位化合物首页第十一章配位化合物基本要求重点难点讲授学时内容提要1 基本要求 [TOP] 1.1 掌握配合物的命名原则,学会由名称写出化学式。
1.2 掌握配位平衡的基本计算。
1.3 熟悉配合物的价键理论,能够用以解释或推测一些配合物的磁矩和相对稳定性。
1.4 熟悉酸碱反应、沉淀反应和氧化还原反应对配位平衡的影响。
1.5 了解晶体场理论。
1.6 了1.6 了解生物体内的配合物。
1.7 掌握配合物的离解平衡 1.8 了解螯合物的结构特点螯合剂氨羧螯合剂 EDTA 及其二钠盐金属氨羧配合物的稳定性 1.9 配合物与医学的关系,对生命现象的重要作用2 重点难点 [TOP] 2.1 重点 2.1.1 配合物的命名原则。
2.1.2 配位平衡的基本计算。
2.1.3 配合物的价键理论。
2.2 难点晶体场理论。
3 讲授学时 [TOP] 建议4 学时4 内容提要 [TOP] 第一节第二节第三节第四节14.1 第一节配位化合物的基本概念 4.1.1 配位化合物的定义配合物是以具有接受电子对的离子或原子(统称中心原子)为中心,与一组可以给出电子对的离子或分子(统称配体),以一定的空间排列方式在中心原子周围所组成的质点(配离子或配分子)为特征的化合物。
玻尔假定:电子沿着固定轨道绕核旋转;当电子在这些轨道上跃迁时就吸收或辐射一定能量的光子。
轨道能量为4.1.2 配合物的组成大多数配合物由配离子与带有相反电荷的离子组成。
配离子由中心原子与配体组成。
配体中提供孤电子对的原子称配位原子。
常见的配位原子是电负性较大的非金属的原子N、O、C、S、F、Cl、Br、I 等。
只含有一个配位原子的配体称为单齿配体。
含有两个或两个以上配位原子的配体称多齿配体。
4.1.3 配合物的命名配位化合物的命名与一般无机化合物的命名原则相同。
1.配合物的命名是阴离子在前、阳离子在后,像一般无机化合物中的二元化合物、酸、碱、盐一样命名为“某化某”、“某酸”、“氢氧化某”和“某酸某”。
第十一章配位化合物11.1 基本概念 (1)11.2 化学键理论 (6)11.3 晶体场理论 (11)11.4 螯合物 (18)11.5 配位平衡 (19)11.1 基本概念11.1.1 配位化合物的基本概念前言配位化合物是一类由中心金属原子(离子)和配位体组成的化合物。
第一个配合物是1704年普鲁士人在染料作坊中为寻找蓝色染料,而将兽皮、兽血同碳酸钠在铁锅中强烈煮沸而得到的,即KFe[Fe(CN)6]。
配合物的形成对元素和配位体都产生很大的影响,以及配合物的独特性质,使人们对配位化学的研究更深入、广泛,它不仅是现代无机化学学科的中心课题,而且对分析化学、生物化学、催化动力学、电化学、量子化学等方面的研究都有重要的意义。
1.配位化合物的定义配合物是由中心原子(或离子)和配位体(阴离子或分子)以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子,通常称这种复杂离子或分子为配位单元。
凡是含有配位单元的化合物都称配合物。
如:[Co(NH3)6]3+、[HgI4]2-、Ni(CO)4等复杂离子或分子,其中都含配位键,所以它们都是配位单元。
由它们组成的相应化合物则为配合物。
如:[Co(NH3)6]Cl3、k2[HgI4]、Ni(CO)411.1.2 组成2.配位化合物的组成图11-01表11-01 常见的配体表11.1.3 命名3.配位化合物的命名对于整个配合物的命名,与一般无机化合物的命名原则相同,如配合物外界酸根为简单离子,命名为某化某;如配合物外界酸根为复杂阴离子,命名为某酸某;如配合物外界为OH-,则命名为氢氧化某。
但配合物因为存在较为复杂的内界,其命名要比一般无机化合物复杂。
内界的命名顺序为:例如:11.1.4 配合物的类型4.配位化合物的类型(1).简单配位化合物简单配位化合物是指由单基配位体与中心离子配位而成的配合物。
这类配合物通常配位体较多,在溶液中逐级离解成一系列配位数不同的配离子。
例如:这种现象叫逐级离解现象。
第十一章配位化合物配位化合物简称配合物,也称络合物,是一类复杂的化合物,它的存在和应用都很广泛,生物体内的金属元素多以配合物的形式存在。
例如植物中的叶绿素是镁的配合物,植物的光合作用靠它来完成。
又如动物血液中的血红蛋白是铁的配合物,在血液中起着输送氧气的作用;动物体内的各种酶几乎都是以金属配合物形式存在的。
当今配合物广泛地渗透到分析化学、生物化学等领域。
发展成为一门独立的学科──配位化学。
本章将对配合物的基本概念、组成、性质等作一初步介绍。
§11-1 配合物的基本概念一、配合物及其组成配位化合物是一类复杂的化合物,含有复杂的配位单元。
配位单元是由中心离子(或原子)与一定数目的分子或离子以配合键结合而成的。
例如在硫酸铜溶液中加入氨水,开始时有蓝色Cu2(OH)2SO4沉淀生成,当继续加氨水过量时,蓝色沉淀溶解变成深蓝色溶液。
总反应为:CuSO4 + 4NH3ƒ[Cu(NH3)4]SO4 (深蓝色)此时在溶液中,除SO42-和[Cu(NH3)4]2+外,几乎检查不出Cu2+的存在。
再如,在HgCl2溶液中加入KI,开始形成桔黄色HgI2沉淀,继续加KI过量时,沉淀消失,变成无色的溶液。
HgCl2 + 2KI ƒHgI2↓+ 2KCl HgI2 + 2KI ƒK2[HgI4]象[Cu(NH3)4]SO4和K2[HgI4]这类较复杂的化合物就是配合物。
配合物的定义可归纳为:由一个中心离子(或原子)和几个配体(阴离子或分子)以配位键相结合形成复杂离子(或分子),通常称这种复杂离子为配离子。
由配离子组成的化合物叫配合物。
在实际工作中一般把配离子也称配合物。
经研究表明,在[Cu(NH3)4]SO4中,Cu2+占据中心位置,称中心离子(或形成体);中心离子Cu2+的周围,以配位键结合着4个NH3分子,称为配体;中心离子与配体构成配合物的内界(配离子),通常把内界写在方括号内;SO 42-被称为外界,内界与外界之间是离子键,在水中全部离解。
第十一章 配位化合物 首 页 习题解析 本章练习 本章练习答案 章后习题答案 习题解析 [TOP]例7-1 固体CrCl 3·6H 2O 的化学式可能为〔Cr(H 2O)4Cl 2〕Cl·2H 2O 或〔Cr(H 2O)5Cl 〕Cl·H 2O 或〔Cr(H 2O)6〕Cl 3,今将溶解有0.200gCrCl 3·6H 2O 的溶液流过一酸性阳离子交换柱,在柱上进行离子交换反应: X n+(aq) + n (RSO 3H) (RSO 3)n X + n H +(aq)配合物正离子 阳离子交换树脂 交换后的交换树脂 交换下来的H+ 交换下来的H +用0.100mol·L -1NaOH 标准溶液滴定,计耗去22.50mL ,通过计算推断上述配合物的正确化学式〔已知Mr(CrCl 3·6H 2O)=266.5〕。
析 根据题中条件可知离子的物质的量与配合物的电荷数有确定的关系,因此只要确定离子的物质的量即可求出配离子的电荷,进而求出配合物的化学式。
解 0.200gCrCl 3•6H 2O 的物质的量为1mol 1000mmol mol266.5g 0.200g 1⨯⋅-=0.75mmol 滴定测得 n (H +)=22.50mL×0.100mol·L -1=2.25mmol由交换反应式知:1mol X n+可交换出n mol H +。
因0.75 mmol CrCl 3•6H 2O 交换出2.25 mmol 的H +,由此可得1 :n = 0.75 :2.25 n = 3即X n+为X 3+,所以配正离子只能是[Cr(H 2O)6]3+,配合物为[Cr(H 2O)6]Cl 3。
例7-2(1)根据价键理论,画出[Cd(NH 3)4]2+(μ=0μB )和[Co(NH 3)6]2+(μ=3.87μB )的中心原子与配体成键时的电子排布,并判断空间构型。
第十一章 配位化合物
一. 是非题:
1. 因[Ni(NH3)6]2+ 的K s=5.5×108, [Ag(NH3)2]+ 的K s=1.1×107, 前者大于后者,故溶液中
[Ni(NH3)6]2+比[Ag(NH3)2]+稳定()
2. H[Ag(CN)2]- 为酸,它的酸性比HCN强()
3. 因CN-为强场配体,故[30Zn(CN)4]2-为内轨型化合物()
二. 选择题:
1. 在[Co(en)(C2O4)2]-中,Co3+的配位数是()
A.3
B.4
C.5
D.6
E.8
2. 下列配离子中属于高自旋(单电子数多)的是()
A. [24Cr(NH3)6]3+
B. [26FeF6]3-
C. [26Fe(CN)6]3-
D. [30Zn(NH3)4]2+
E. [47Ag(NH3)2]+
3. 下列分子或离子能做螯合剂的是()
A.H2N-NH2
B.CH3COO-
C.HO-OH
D.H2N-CH2-NH2
E.H2NCH2CH2NH2
4. 已知[25Mn(SCN)6]4-的µ=6.1×AJ⋅T-1,该配离子属于()
A.外轨
B.外轨
C.内轨
D.内轨
E.无法判断
5. 已知H2O和Cl-作配体时,Ni2+的八面体配合物水溶液难导电,则该配合物的化学式为
()
A. [NiCl2(H2O)4]
B. [Ni (H2O)6] Cl2
C. [NiCl(H2O)5]Cl
D. K[NiCl3(H2O)3]
E. H4[NiCl6]
三. 填充题:
1. 配合物[Cr(H2O)(en)(C2O4)(OH)]的名称为,配位数为。
2. 配合物“硝酸氯⋅硝基⋅二(乙二胺)合钴(III)”的化学,它的
外层是。
3. 价键理论认为,中心原子与配体间的结合力是。
四. 问答题:
在过量(NH4)2C2O4的FeCl3溶液中加入数滴NH4CNS溶液,并不出现红色,再加入数滴HCl溶液时,溶液立即呈现红色,试简要说明原因。
五. 计算题:
0.10mol⋅L-1的AgNO3溶液30ml与质量分数为0.30的氨水(ρ=0.89kg⋅L-1)20ml混合,计算:1.混合液中Ag+离子浓度。
2.在8.00ml上述溶液中加0.010mol⋅L-1KCl溶液2.00ml,问此时有无AgCl沉淀产生。
已知:Ks(Ag(NH3)2)=1.1×107, Ksp(AgCl)=1.77×10-10
答案:- + - D B E A A
羟⋅水⋅草酸根⋅乙二胺合铬(III); 6; [Co(en)(NO2)Cl]NO3;
NO3-;配位键
Fe3+与C2O42-生成[Fe(C2O4)3]3-,溶液中Fe3+很少,故不能形成[Fe(SCN)6]3-血红色溶液。
加入HCl后,H+与C2O42-形成HC2O4-,从而释放出Fe3+,这时再加入SCN-,会形成[Fe(SCN)6]3-血红色溶液。