第二章 第二节 第3课时 配合物理论简介(教师版)

第3课时配合物理论简介一、配位键1．概念：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道而形成的共价键，即“电子对给予-接受键”。

2．表示方法：配位键常用A→B表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫给予体，B是接受孤电子对的原子，叫接受体。

如：H3O＋的结构式为。

判断正误(1)任意两个原子都能形成配位键() (2)配位键和共价键没有本质区别()(3)形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对() (4)配位键是一种特殊的共价键()(5)共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子()答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×应用体验1．Ag＋、NH3、H2O、H＋、Co3＋、CO中能提供空轨道的是_________________；能提供孤电子对的是__________________。

答案Ag＋、H＋、Co3＋NH3、H2O、CO2．以下微粒含配位键的是________________(填序号)。

①N2H＋5②CH4 ③OH－④NH＋4⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O＋⑧[Ag(NH3)2]OH答案①④⑤⑥⑦⑧解析①氢离子提供空轨道，N2H4中氮原子提供孤电子对，所以能形成配位键，N2H＋5含有配位键；②甲烷中碳原子满足8电子稳定结构，氢原子满足2电子稳定结构，无空轨道，无孤电子对，CH4不含有配位键；③OH－电子式为，无空轨道，OH－不含有配位键；④氨气分子中氮原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，可以形成配位键，NH＋4含有配位键；⑤Fe(CO)3中Fe原子提供空轨道，CO提供孤电子对，可以形成配位键，故正确；⑥SCN－的电子式为，铁离子提供空轨道，硫原子提供孤电子对，Fe(SCN)3含有配位键；⑦H3O＋中O提供孤电子对，H＋提供空轨道，二者形成配位键，H3O＋含有配位键；⑧Ag＋有空轨道，NH3中的氮原子提供孤电子对，可以形成配位键，[Ag(NH3)2]OH 含有配位键。

归纳总结配位键与普通共价键的异同(1)配位键实质上是一种特殊的共价键。

(2)配位键与普通共价键只是在形成过程上有所不同。

配位键的共用电子对由成键原子单方面提供，普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供，但它们的实质是相同的，都是由成键原子双方共用，如NH＋4的结构式可表示为，习惯上也可表示为，在NH ＋4中4个N—H 键是完全等同的。

(3)同共价键一样，配位键可以存在于分子之中[如Ni(CO)4]，也可以存在于离子之中(如NH ＋4)。

二、配位化合物1．配合物的概念通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。

如[Cu(NH 3)4]SO 4、[Ag(NH 3)2]OH 等均为配合物。

2．配合物的组成配合物[Cu(NH 3)4]SO 4的组成如下图所示：(1)中心原子：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)，最常见的有过渡金属离子Fe 3＋、Ag ＋、Cu 2＋、Zn 2＋等。

(2)配体：提供孤电子对的阴离子或分子，如Cl －、NH 3、H 2O 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NH 3中的N 原子，H 2O 中的O 原子等。

(3)配位数：直接与中心原子形成的配位键的数目。

如[Fe(CN)6]4－中Fe 2＋的配位数为6。

3．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，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色透明溶液，向溶液中滴加乙醇后析出深蓝色晶体[Cu(NH 3)4]SO 4·H 2O Cu 2＋＋2NH 3·H 2O===Cu(OH)2↓＋2NH ＋4、 Cu(OH)2＋4NH 3===[Cu(NH 3)4]2＋＋2OH － 溶液颜色变红色Fe 3＋＋3SCN －===Fe(SCN)3 判断正误(1)含有配位键的化合物就是配合物( ) (2)配合物都有颜色( )(3)形成配位键可增强配合物的稳定性( ) (4)配位化合物中的配体可以是分子不可以是阴离子( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×归纳总结配合物的形成及对物质性质的影响(1)形成配合物的条件①中心原子或离子必须有空轨道；②配体有孤电子对。

(2)配合物的形成对物质性质的影响①稳定性增强：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元素相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。

②颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成。

③对溶解性的影响，如AgCl可溶于氨水得到[Ag(NH3)2]＋。

应用体验1．配合物[Zn(NH3)4]SO4的中心离子是________，配体是______，配位数是________，外界离子是________。

答案Zn2＋NH34SO2－4解析硫酸四氨合锌([Zn(NH3)4]SO4)中二价锌离子是中心离子，四个氨分子在锌离子的四周，是配体，中心离子和配体以配位键结合形成内界，也叫配离子，硫酸根离子处于外界，也叫外界离子，内界和外界组成配合物。

2．某配合物的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电。

加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，配合物中中心原子的电荷数为_____，配位数是___________，配体是___________，该配合物可能是平面正方形结构吗？______(填“是”或“否”)，请说明原因：_________________________________________。

答案46Cl－和NH3否Cl－和NH3是不同的配体，所以该配合物不可能是平面正方形结构解析根据电中性可判断，配合物中中心原子Pt的电荷数为4，根据题给信息，此化合物没有电离出Cl－和NH3分子，说明Cl－和NH3分子均与Pt4＋形成配位键，由于Cl－和NH3是不同的配体，所以该配合物不可能是平面正方形结构。

思维启迪——确定配合物化学式的基本步骤随堂验收练习1．(2019·江苏徐州一中高二期末)化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是() A．NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构B．NH3与BF3都是平面三角形结构C．可以通过晶体X射线衍射等技术测定BF3的结构D．NH3·BF3中，NH3提供空轨道，BF3提供孤电子对答案 C 解析BF3分子构型为平面三角形，NH3分子构型为三角锥形，故B错误；可以通过晶体X射线衍射等技术测定BF3的结构，故C正确；NH3·BF3中B原子有空轨道，N原子有孤电子对，所以NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道，形成配位键，故D错误。

2．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。

下列对此现象说法正确的是()A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变B．在[Cu(NH3)4] 2＋离子中，Cu2＋给出孤对电子，NH3提供空轨道C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化D．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4] 2＋答案 D 解析硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清，所以溶液中铜离子浓度减小，故A错误；在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，故B 错误；[Cu(NH 3)4]SO 4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体，故C 错误；硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu(NH 3)4]2＋而使溶液澄清，故D 正确。

3．(2019·南京高二调研)在NH ＋4中存在4个N—H 共价键，则下列说法正确的是( )A ．4个共价键的键长完全相同B ．4个共价键的键长完全不同C ．原来的3个N—H 键的键长完全相同，但与通过配位键形成的N—H 键不同D ．4个N—H 键键长相同，但键能不同答案 A 解析 NH ＋4可看成NH 3分子结合1个H ＋后形成的，在NH 3中中心原子氮原子采取sp 3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合3个H 原子形成3个σ键，由于孤电子对的排斥，所以立体构型为三角锥形，键角压缩至107°。

但当有H ＋时，N 原子的孤电子对会进入H ＋的空轨道，以配位键形式形成NH ＋4，这样N 原子就不再存在孤电子对，键角恢复至109°28′，故NH ＋4为正四面体形，4个N—H 键完全相同，配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。

4．(2020·南京检测)下列粒子中不存在配位键的是( )A ．NH ＋4B ．[Cu(H 2O)4]2＋C ．CH 3COOHD ．[Ag(NH 3)2]＋答案 C 解析 A 项，铵根离子中氢离子提供空轨道，氮原子上有孤电子对，故NH ＋4中存在配位键；B 项，[Cu(H 2O)4]2＋中铜离子提供空轨道，氧原子上有孤电子对，故[Cu(H 2O)4]2＋中存在配位键；D 项，[Ag(NH 3)2]＋中银离子提供空轨道，氮原子上有孤电子对，故[Ag(NH 3)2]＋中存在配位键。

5．配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色。

配合物[Cu(NH 3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的化合价和配位数分别为( )A ．Cu 2＋、NH 3、＋2、4B ．Cu ＋、NH 3、＋1、4C ．Cu 2＋、OH －、＋2、2D ．Cu 2＋、NH 3、＋2、2 答案 A 解析 配合物[Cu(NH 3)4](OH)2中，Cu 2＋为中心离子，化合价为＋2，配体为NH 3，配位数为4。

6．蓝色的无水CoCl 2在吸水后会变成粉红色的水合物CoCl 2·x H 2O ，发生的反应为CoCl 2＋x H 2O CoCl 2·x H 2O ，该水合物受热后又变成无水CoCl 2，所以无水CoCl 2常用作吸湿剂和空气湿度指示剂。

现有65 g 无水CoCl 2，吸水后变成119 g CoCl 2·x H 2O 。

试回答下列问题：(1)水合物中x ＝________。

(2)若该水合物为配合物，其中Co 2＋的配位数为6，经测定得出该配合物内界和外界含有Cl －的个数之比为1∶1，则该配合物的化学式可表示为____________。

答案 (1)6 (2)[CoCl(H 2O)5]Cl·H 2O解析 (1)x H 2O ＋CoCl 2CoCl 2·x H 2O 130 130＋18x65 g 119 g 则130＋18x 119 g ＝13065 g，解得x ＝6。