配位化合物的立体结构共42页
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配位化合物的立体构型与同分异构体配位化合物是由一个中心金属离子与周围的配体形成的,其中配体可以是各种无机或有机分子。
这些配位化合物具有不同的立体构型,这取决于金属离子的电子构型和配体的性质。
在化学领域中,研究配位化合物的立体构型和同分异构体对于理解其性质和应用具有重要意义。
一、正方形配位正方形配位是一种常见的配位构型,其中中心金属离子周围的配体分别位于配位面的四个顶点上。
当配体是单原子配体时,正方形配位通常是以四个相同的配体环绕金属离子形成的。
例如,在[Co(NH3)4]2+离子中,四个氨分子以正方形构型周围环绕着钴离子。
正方形配位也可以由配体的两个双电子对形成,使配位化合物的电子构型更为稳定。
二、八面体配位八面体配位是另一种常见的配位构型,其中中心金属离子周围的配体形成一个八面体的结构。
八面体配位通常由六个配位点环绕金属离子而成,配位点位于八个顶点上。
例如,[Co(NH3)6]3+离子以八面体构型形成,其中六个氨配体分别位于八个顶点上。
三、四面体配位四面体配位是一种较少见的配位构型,其中中心金属离子周围的配体形成一个四面体的结构。
四面体配位通常由四个配位点环绕金属离子而成,配位点位于四个顶点上。
四面体配位对于d0和d10电子构型的金属离子特别常见。
例子包括[Ni(CN)4]2-离子,其中四个氰根离子形成四面体构型周围包围着镍离子。
同分异构体是一类化合物,它们具有相同的化学式但不同的结构。
在配位化合物中,同分异构体的存在可以由立体构型的差异导致。
具有完全相同的化学式的同分异构体可以显示出不同的物理和化学性质,因为它们的立体构型影响了它们的分子形状和空间排列。
以[CoCl2(en)2]+离子为例,它是由一个钴离子和两个氯化物配体以及两个乙二胺配体构成的。
该离子可以有两种同分异构体:光学异构体和构效异构体。
光学异构体是由于手性中心存在而产生的异构体。
在[CoCl2(en)2]+离子中,乙二胺配体具有两个官能团,因此该离子可以形成两个非对映体。
化学配位化合物的立体构型化学配位化合物是由中心金属离子与一或多个配位体形成的化合物。
在配位化学中,研究和了解配位化合物的立体构型对于理解其性质和反应机制至关重要。
本文将介绍配位化合物的立体构型以及相关的分子几何形状。
一、线性型构型线性型构型是指配位体以直线方式与中心金属离子配位形成的构型。
例如,一价阳离子氯离子(Cl-)可以以线性方式配位到两个一价阳离子银离子(Ag+)上,形成Ag-Cl-Ag的线性链状结构。
此外,双原子分子中的配位体,如一氧化碳(CO)和氰化物(CN-),也可形成线性型构型。
二、四面体型构型四面体型构型是指四个配位体环绕着中心金属离子呈四面体形状排列而成的构型。
在这种构型中,配位体通常位于四面体的四个顶点位置。
例如,四个一价阴离子氯离子(Cl-)可以与一个四价阳离子钛离子(Ti4+)形成四面体型构型,其中氯离子位于四面体的四个顶点。
三、正方形平面型构型正方形平面型构型是指四个配位体环绕着中心金属离子呈正方形平面形状排列而成的构型。
在这种构型中,配位体位于正方形平面的四个角位置。
例如,四个一价阴离子氰化物离子(CN-)可以与一个二价阳离子镍离子(Ni2+)形成正方形平面型构型,其中氰化物离子位于正方形平面的四个角。
四、八面体型构型八面体型构型是指八个配位体环绕着中心金属离子呈八面体形状排列而成的构型。
在这种构型中,配位体通常位于八面体的八个顶点位置。
例如,八个二价阴离子氟离子(F-)可以与一个二价阳离子镍离子(Ni2+)形成八面体型构型,其中氟离子位于八面体的八个顶点。
五、扭曲型构型扭曲型构型是指配位体与中心金属离子配位形成的构型具有非常规形状的情况。
在某些情况下,配位体之间的相互作用会导致立体构型偏离理想的几何形状。
例如,五个一价阴离子溴离子(Br-)和一个一价阳离子铜离子(Cu+)形成的配位化合物呈扭曲型构型。
结论化学配位化合物的立体构型对其性质和反应机制有着重要影响。
不同的立体构型决定了配位化合物的形状以及与其他分子的相互作用方式。
第九讲配位化合物简介一、配合物简介1.配合物定义配合物是由具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位原子或离子(中心体)与可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(配体)按一定的组成和空间构型所形成的物种称为配位个体,含有配位个体的化合物为配合物。
[FeF6]3-, Fe(NCS)3, [Fe(CN)6]3-, [Cu(NH3)4]2+, [AlF6]3-, [Ag(NH3)2]+等K3 [ Fe ( C N )6](中央体)中心离子配位原子2.配合物的组成从溶液中析出配合物时,配离子经常与带有相反电荷的其他离子结合成盐,这类盐称为配盐。
配盐的组成可以划分为内界和外界。
配离子属于内界,配离子以外的其他离子属于外界。
内、外界之间以离子键结合。
外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。
如:K3 [Fe( C N )6] 外界:K+; 内界:[ Fe( CN )6]3—。
中央体(形成体)通常是金属离子和原子,少数是非金属元素,例如:Cu2+,Ag+,Fe3+,Fe,Ni,B(Ⅲ),PⅤ……配位体含孤电子对或离域电子的分子和离子。
如:F-,Cl-,Br-,I-,OH-,H2O,NH3,CO,CN -……配位原子具有孤电子对的原子。
如:C、N、O、F、Cl、S等。
3、配体的分类按配体所含配位原子的数目分:单齿配体:只含一个配位原子的配体(NH、Cl-、H2O、F-, NH3, H2O等)。
3多齿配体:含有两个或两个以上的配位原子的配体。
160161en 、EDTA 、OX 、bipy 等4-4. 配合物的分类:按中央体的个数分:单核: [Co(NH 3)6]Cl 3 、 Na[AlF 6]. etc 多核: K 2[Re 2Cl 8]、 [ Cr 2O(NH 3)10 ] Cl 4. etc按配体与中央体之间成环情况分:简单[Co(NH 3)5H 2O]Cl 3 、 Pt (NH 3)2 Cl 2, etc螯合物[Cr(en)3]Cl 3, etc按配位个体是否带电荷分:离子 [Cu(NH 3)4]2+ [Ag(CN)2]- . etc分子 Fe(CO)5、[Co(NH 3)3Cl 3]. etc二、配合物的价键理论1.理论要点:(1). 中央体(中心离子或原子)(M):有空轨道 配位体(L):有孤对电子OCOCHC H OC O NCH CH N O COCH C HOC O 222222162二者形成配位键M L(2). 中央体(中心离子或原子)采用杂化轨道成键. (3). 杂化方式与空间构型有关[Fe(H 2O)6]2+sp 3d 2杂化, 八面体构型,外轨型配合物[Fe(CN)6]4-d 2sp 3杂化, 八面体构型,内轨型配合物2. 内、外轨型配合物:(1) 中心原子d1 ~ d3型, 有空(n-1)d轨道,d2s p3杂化形成内轨型(2) 中心原子d4 ~ d7型,视配体的强弱:强场配体,如CN – , CO, NO2–等,易形成内轨型;弱场配体,如X –、H2O易形成外轨型中心原子d8~ d10型, 无空(n-1)d轨道,sp3 d2杂化形成外轨型外轨型配合物:sp3d2杂化,轨道能量高,配合物较不稳定,中心原子的电子结构不发生改变,未成对电子数多,µ较大,一般为高自旋。