配合物的结构和性质
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高中化学配合物配合物是指由中心金属离子和周围的配体离子共同形成的一个整体结构。
配合物广泛存在于日常生活和化学实验中,具有重要的应用价值。
在高中化学课程中,我们经常会接触到配合物的概念,了解其结构、性质和应用。
一、配合物的结构1. 配合物的组成:配合物通常由一个中心金属离子和若干个配体离子组成。
中心金属离子通常是过渡金属元素,具有较多的空位和不完满的d轨道。
配体离子则是能够给出一个或多个孤对电子的分子或离子,与中心金属离子形成配位键。
2. 配位键的形成:配位键是指中心金属离子与配体离子之间的化学键。
常见的配位键包括配位共价键、配位离子键和配位金属键。
配位键的形成使得配合物呈现特定的几何构型,如八面体、四方形、三角形等。
二、配合物的性质1. 颜色:配合物的颜色常常取决于其中的中心金属离子和配体离子的种类和结构。
不同的配合物由于电子跃迁的不同而呈现出不同的颜色。
这也是我们常常用来区分不同配合物的一种方法。
2. 稳定性:配合物的稳定性取决于配体的性质、中心金属离子的能力和配位数等因素。
稳定的配合物通常具有较低的配位能和较大的配位数,能够稳定保持其结构不发生变化。
3. 溶解性:部分配合物具有较好的溶解性,可以在水或有机溶剂中形成溶液。
溶解性的大小与配合物的结构和性质有关,不同的配合物在不同溶剂中呈现出不同的溶解性。
三、配合物的应用1. 工业应用:配合物在工业中具有广泛的应用,如催化剂、染料、氧化还原剂等。
通过合理设计配合物的结构和性质,可以实现对目标反应的催化和调控,提高反应的效率和产率。
2. 医药应用:部分配合物具有生物活性,可以作为药物的主体或辅助成分。
配合物药物可以改善药物的稳定性、生物利用度和靶向性,提高药物治疗的效果和减少副作用。
3. 环境应用:某些配合物可以被应用于环境保护领域,如重金属离子的吸附和去除。
通过设计合适的配合物结构,可以实现对有害物质的高效捕获和转化,减少环境污染和资源浪费。
综上所述,配合物作为化学领域中的重要概念,具有广泛的应用前景和研究价值。
配合物的结构和性质
【学习目标】
了解配合物的结构和性质
【知识要点】
1.配离子的空间构型
2.顺、反异构体
化学组成相同的配合物可以有不同的结构,这就是配合物的异构现象。
主要是指化学组成相同,仅仅由于配体围绕中心离子的位置不同而产生的结构、性质不同的几何体。
最常见的有顺式、反式两种异构体。
(1)存在于含有两种或两种以上配位体的配合物(某些有机物中也存在)。
(2)顺式——指相同配体彼此位于邻位。
反式——指相同配体彼此处于对位。
(3)在配位数为、或的配合物中,不存在顺、反异构体。
因上述构型中配位位置都是彼此相邻的。
(4)顺、反异构体性质同。
3.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,配合物的稳定性与有关。
如CO与血红素中的Fe2+形成的配位键比O2与Fe2+形成的强。
(1)配位原子的电负性__________________________________________________
(2)配位体的碱性____________________________________________________
(3)螯合效应_________________________________________________________
4.配合物的命名
(1)配合物内界命名。
一般按如下顺序:配体个数(用一、二、三……表示)一配体名称(不同配体名称之间以中圆点“·”隔开)一“合”字一中心原子名称一中心原子的化合价(在括号中用罗马数注明)。
如:[PtCl4]四氯合铂(Ⅱ)
(2)自右向左阴离子名称在前,阳离子名称在后。
若阴离子部分是简单离子则称“某化某”,若阴离子为复杂离子则称“某酸某”。
如:
5.配合物的类型(了解)
配合物的范围极广,主要可以分为以下几类:
(1)简单配位化合物:指由单基配位体与中心离子配位而形成的配合物。
这类配合物通常配体较多,在溶液中可以逐级解离成一系列配位数不同的配离子。
(2)螯合物:具有环状结构的配合物叫螯合物或配合物。
【基础训练】
已知Pt(NH 3)2Cl 2有顺、反两种异构体A 、B ,A 为棕黄色,有抗癌活性,在水中溶解度为O.2577g ,B 为淡黄色,无抗癌活性,在水中溶解度为O.0366g 。
请指出__________是顺式异构体,__________是反式异构体。
【例题剖析】
例1.[Ni(NH 3)2Cl 2]可以形成A 、B 两种固体,A 在水中溶解度较大;B 在CCl 4中溶解度较大。
试画出A 、B 分子的几何构型。
例2.CuCl 2溶液有时呈黄色,有时呈黄绿色或蓝色,这是因为在CuCl 2的水溶液中存在
如下平衡:[Cu(H
2O)4]2++4C1-[CuCl 4]2-十4H 2O
蓝色 黄色
现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色,请写出可采用的方法:_____________;_____________________________ 【练习与作业】
1.能区别[Co(NH 3)4Cl 2]Cl 和[Co(NH 3)4Cl 2]NO 3两种溶液的试剂是 ( )
A .AgNO 3溶液
B .NaOH 溶液
C .CCl 4
D .浓氨水
2.在[Ag(NH 3)2]+中Ag +
是以____型杂化轨道与配位体形成配位键。
( )
A .sp
B .sp 2
C .sp 3
D .以上都不是
3.已知Zn 2+的4s 和4p 轨道可以形成sp 3型杂化轨道,那么[ZnCl 4]2-的空间构型为 ( ) A .直线形 B .平面正方形 C .正四面体形 D .正八面体形 4.下列物质不能溶于浓氨水的是 ( )
A .AgCl
B .Cu(OH)2
C .AgOH
D .Fe(OH)3
5.已知[Pd(C1)2(OH)2]有两种不同的结构,请推测[Pd(Cl)2(OH)2]的空间构型,并简述你的理由。
6.在做银镜反应试验时,需要配制银氨溶液。
请回答:银氨溶液的配制过程、实验现象、并用合理的化学方程式进行解释。
7.曾经,罗马尼亚国炼金废水泄人多瑙河,导致大量鱼类等水生物死亡,沿河居民已长期停
止使用此水源,酿成世界级污染事件。
炼金废水中含有络离子[Au(CN)2]—,其电离出的CN —
有
毒,当与H +
结合生成HCN 时,其毒性更强。
回答下列问题: (1)剧毒物HCN 的结构式为______________________,其水溶液酸性很弱,可知NaCN 溶液pH______7(填“>”“=”或“<”)。
(2)与弱电解质碳酸的电离方程式相似,[Au(CN)2]一
也存在着两步电离,其一级电离方程式是__________________________________________。
(3)处理这种废水时,是在碱性条件下用NaClO 将CN —氧化为CO 32—
和N 2,其离子方程式为________________________________________________________________。