有效原子序数(EAN)规则和金属羰基化合物
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(4)F-+HSO3-=SO32-+HF2、解释下列现象(1)AgI2-和I3-是稳定的,而AgF2-和I2F-不存在?(2)BH3CO稳定存在而BF3CO不能形成?3—6 有效原子序数(EAN)规则(Effective atomic number)一、概念1927年英国化学家西奇维克提出,是指中心原子的电子数和配体给予中心原子的电子数之和。
即中心原子形成稳定配合物的EAN应等于紧跟它后面的惰性原子的序数。
主要用于羰基及其它非经典配合物结构中。
如:[Cr(CO)6]→24e-+12e-=36e-[Fe(CO)5] →26e-+10e-=36e-→Kr(氪) -36e-[Co(NH3)6]3+→24e-+12e-=36e-对于中心原子三偶数电子的,可直接形成羰基配合物,而一般中心原子为奇数电子的羰基配合物多不稳定,(不能满足EAN),所以它们容易氧化,还原或聚和成多核配合物,以符合EAN要求,如V为23e-,在形成V(CO)6的总电子数为35,它不稳定,易被还原成[V(CO)6]-。
而V(CO)6+Na→Na++[V(CO)6]-又如具有奇电子数的Mn(0),Co(0),它们的羰基配合物以二聚体Mn2(CO)10,Co2(CO)8或混合形式[Mn(CO)5Cl]和[HCo(CO)4]存在,它们的结构,有效原子序数计算如下图:二、常见配体提供电子数的计算1、NO:一氧化氮分子虽不是有机配体,但与CO十分类似。
能理解成NO+,与CO有相当数目的电子(等电子体)。
NO参加配体是以三电子成键,因而许多有亚硝酰作配体的配合物能符合EAN法则。
如:[Co(CO)3NO]→27+6+3=36e- [Fe(CO)2(NO)2] →26e-+4e-+6e-=36e-[Mn(CO)(NO)3] →25+2+9=36e-[Cr(NO)4] →24+12=36e-2、烷基与金属形成σ键,按单电子计算。
对不饱和的碳氢分子或离子可按参加配位双键的π电子数目计算。
配合物:由可以给出孤电子对或多个不定域电子的离子或分子(统称配体)和具有接受孤电子对或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称中心原子)以配位键结合形成的化合物就叫配合物。
外轨型配合物:中心原子用外层轨道接纳配体电子,即中心原子采用nsnpnd轨道杂化。
内轨型配合物:中心原子用内层轨道接纳配体电子,即中心原子采用(n-1)dnsnp轨道杂化。
结构异构:化学式相同,配体排列顺序不同的异构现象。
立体异构:化学式相同,配体排列顺序相同,但配体在空间排列不同的异构现象。
EAN规则:(有效原子序数规则)在过渡金属羰基配合物中,金属原子本身的电子数加上由配体提供的电子数叫做该金属的有效原子序数,若此数与该金属所在周期的稀有气体的原子序数相等,则配合物能稳定存在。
18-电子规则:在过渡金属羰基配合物中,金属原子本身的价电子数加上由配体提供的电子数等于18,则配合物能稳定存在。
协同成键作用:6配键的形成过程与反馈pai配键形成是相辅相成的,这种作用称为协同成键作用。
金属簇合物:是指含有两个或两个以上金属原子,且金属原子之间至少存在一个金属-金属键的化合物。
相转移反应:反应物在相转移催化剂(PTC)作用下,由一相转移到另一相中进行的反应。
有效原子序数规则和金属羰基化合物有效原子序数(EAN)规则是用来解释金属羰基化合物的存在和稳定性的一种规律。
在金属羰基化合物中,金属与碳氧配体形成羰基键。
根据EAN规则,如果金属的EAN等于原子序数,即电子数等于金属原子序数,那么该金属羰基化合物将是非常稳定的。
下面将详细介绍EAN规则和金属羰基化合物的关系。
首先,我们需要了解EAN规则的定义和基本原理。
EAN是指有效原子序数(Effective Atomic Number),它描述了金属离子(或配合物中的金属原子)与其配位体之间的电荷转移情况。
根据EAN规则,配位体中的电子将会转移给金属离子,使得金属离子的EAN等于其原子序数。
这种电子转移的过程可以使金属离子达到稳定的化学反应状态。
在金属羰基化合物中,羰基(C=O)是最常见的配体。
羰基中的氧原子是一对孤对电子和一个负电荷,可以通过与金属形成羰基键来提供两个电子给金属。
在羰基化合物中,金属原子通常以正电荷形式存在,并通过羰基键与配体键合。
根据EAN规则,金属的EAN应等于其原子序数,表示金属已经获得了足够的电子以达到其稳定态。
因此,当金属的EAN等于原子序数时,该金属羰基化合物往往是非常稳定的。
需要注意的是,EAN规则并不排除金属离子与碳氧配体之间的电子转移,这会导致金属离子的EAN略微偏离原子序数。
然而,在大多数情况下,EAN规则提供了描述金属离子与配体之间电子转移的准确度,包括形成羰基键的情况。
金属羰基化合物的稳定性与其成键能力和配体的电位有关。
具有较高电位的配体能够更有效地向金属提供电子,促使金属离子的EAN接近其原子序数。
因此,能够形成稳定的金属羰基化合物的金属具有较高的原子序数和较低的电负性。
至今已知的金属羰基化合物中,铁羰基Fe(CO)5是最稳定的一个例子。
在Fe(CO)5中,铁原子的EAN等于其原子序数,即26个电子,每个羰基配体捐赠两个电子。
这反映了EAN规则与金属羰基化合物的实际情况是一致的。
(4)F-+HSO3-=SO32-+HF2、解释下列现象(1)AgI2-和I3-是稳定的,而AgF2-和I2F-不存在?(2)BH3CO稳定存在而BF3CO不能形成?3—6 有效原子序数(EAN)规则(Effective atomic number)一、概念1927年英国化学家西奇维克提出,是指中心原子的电子数和配体给予中心原子的电子数之和。
即中心原子形成稳定配合物的EAN应等于紧跟它后面的惰性原子的序数。
主要用于羰基及其它非经典配合物结构中。
如:[Cr(CO)6]→24e-+12e-=36e-[Fe(CO)5] →26e-+10e-=36e-→Kr(氪) -36e-[Co(NH3)6]3+→24e-+12e-=36e-对于中心原子三偶数电子的,可直接形成羰基配合物,而一般中心原子为奇数电子的羰基配合物多不稳定,(不能满足EAN),所以它们容易氧化,还原或聚和成多核配合物,以符合EAN要求,如V为23e-,在形成V(CO)6的总电子数为35,它不稳定,易被还原成[V(CO)6]-。
而V(CO)6+Na→Na++[V(CO)6]-又如具有奇电子数的Mn(0),Co(0),它们的羰基配合物以二聚体Mn2(CO)10,Co2(CO)8或混合形式[Mn(CO)5Cl]和[HCo(CO)4]存在,它们的结构,有效原子序数计算如下图:二、常见配体提供电子数的计算1、NO:一氧化氮分子虽不是有机配体,但与CO十分类似。
能理解成NO+,与CO 有相当数目的电子(等电子体)。
NO参加配体是以三电子成键,因而许多有亚硝酰作配体的配合物能符合EAN法则。
如:[Co(CO)3NO]→27+6+3=36e- [Fe(CO)2(NO)2] →26e-+4e-+6e-=36e-[Mn(CO)(NO)3] →25+2+9=36e-[Cr(NO)4] →24+12=36e-2、烷基与金属形成σ键,按单电子计算。
对不饱和的碳氢分子或离子可按参加配位双键的π电子数目计算。
有效原子序数EAN规则和金属羰基化合物首先,让我们了解一下EAN规则的基本原理。
EAN规则基于保持金属原子的电荷数目不变的假设。
在一个金属羰基化合物中,金属原子常常与一定数量的羰基配体配位。
根据EAN规则,金属原子周围的配位数和电荷数可以用来确定金属原子的电子配置。
根据EAN规则,金属原子的电子配置可以通过以下步骤确定:1.确定金属原子的电离态。
电离态是指金属原子通过失去电子而获得正电荷的状态。
2.计算每个羰基配体贡献的电荷数。
一般来说,每个氧原子从配位羰基中获得一个负电荷,而碳原子获得一个正电荷。
3.确定电荷的总和。
根据EAN规则,金属原子的电荷数应该与其电离态相等。
4.计算金属原子的电子数。
金属原子的电子数等于其电荷数加上其电离态中的电子数。
5. 根据金属原子的电子数和已知的电子排布原则(如Aufbau原理),确定金属原子的电子配置。
金属羰基化合物是由金属原子和羰基配体组成的。
羰基是碳和氧原子组成的双键。
考虑到羰基的电负性较低,它们往往通过共价键与金属原子配位。
羰基配体通常以C和O的形式出现,例如羰基铁(Fe(CO)5)和羰基镍(Ni(CO)4)。
金属羰基化合物通常是具有高度反应性和特殊性质的有机金属化合物。
金属羰基化合物具有许多特殊和有趣的性质。
首先,羰基配体可以通过质子化或去质子化反应进行配体替换。
其次,羰基配体可以与金属原子形成稳定的配位键,从而影响金属原子的电子环境和性质。
此外,金属羰基化合物可以用作合成有机化学中的重要试剂,如羰基化反应和异构化反应的催化剂。
总之,有效原子序数(EAN)规则是用于预测金属羰基化合物中金属原子的电子配置的一种方法。
金属羰基化合物是一类含有金属原子和羰基配体的化合物,具有特殊的性质和应用。
深入理解EAN规则和金属羰基化合物的化学性质对于理解化学反应和合成有机金属化合物的方法具有重要的意义。
(4)F-+HSO3-=SO32-+HF2、解释下列现象(1)AgI2-和I3-是稳定的,而AgF2-和I2F-不存在?(2)BH3CO稳定存在而BF3CO不能形成?3—6 有效原子序数(EAN)规则(Effective atomic number)一、概念1927年英国化学家西奇维克提出,是指中心原子的电子数和配体给予中心原子的电子数之和。
即中心原子形成稳定配合物的EAN应等于紧跟它后面的惰性原子的序数。
主要用于羰基及其它非经典配合物结构中。
如:[Cr(CO)6]→24e-+12e-=36e-[Fe(CO)5] →26e-+10e-=36e-→Kr(氪) -36e-[Co(NH3)6]3+→24e-+12e-=36e-对于中心原子三偶数电子的,可直接形成羰基配合物,而一般中心原子为奇数电子的羰基配合物多不稳定,(不能满足EAN),所以它们容易氧化,还原或聚和成多核配合物,以符合EAN 要求,如V为23e-,在形成V(CO)6的总电子数为35,它不稳定,易被还原成[V(CO)6]-。
而V(CO)6+Na→Na++[V(CO)6]-又如具有奇电子数的Mn(0),Co(0),它们的羰基配合物以二聚体Mn2(CO)10,Co2(CO)8或混合形式[Mn(CO)5Cl]和[HCo(CO)4]存在,它们的结构,有效原子序数计算如下图:二、常见配体提供电子数的计算1、NO:一氧化氮分子虽不是有机配体,但与CO十分类似。
能理解成NO+,与CO有相当数目的电子(等电子体)。
NO参加配体是以三电子成键,因而许多有亚硝酰作配体的配合物能符合EAN法则。
如:[Co(CO)3NO]→27+6+3=36e- [Fe(CO)2(NO)2] →26e-+4e-+6e-=36e-[Mn(CO)(NO)3] →25+2+9=36e-[Cr(NO)4] →24+12=36e-2、烷基与金属形成σ键,按单电子计算。
对不饱和的碳氢分子或离子可按参加配位双键的π电子数目计算。
(4)F-+HSO3-=SO32-+HF2、解释下列现象(1)AgI2-和I3-是稳定的,而AgF2-和I2F-不存在?(2)BH3CO稳定存在而BF3CO不能形成?3—6 有效原子序数(EAN)规则(Effective atomic number)一、概念1927年英国化学家西奇维克提出,是指中心原子的电子数和配体给予中心原子的电子数之和。
即中心原子形成稳定配合物的EAN应等于紧跟它后面的惰性原子的序数。
主要用于羰基及其它非经典配合物结构中。
如:[Cr(CO)6]→24e-+12e-=36e-[Fe(CO)5] →26e-+10e-=36e-→Kr(氪) -36e-[Co(NH3)6]3+→24e-+12e-=36e-对于中心原子三偶数电子的,可直接形成羰基配合物,而一般中心原子为奇数电子的羰基配合物多不稳定,(不能满足EAN),所以它们容易氧化,还原或聚和成多核配合物,以符合EAN要求,如V为23e-,在形成V(CO)6的总电子数为35,它不稳定,易被还原成[V(CO)6]-。
而V(CO)6+Na→Na++[V(CO)6]-又如具有奇电子数的Mn(0),Co(0),它们的羰基配合物以二聚体Mn2(CO)10,Co2(CO)8或混合形式[Mn(CO)5Cl]和[HCo(CO)4]存在,它们的结构,有效原子序数计算如下图:二、常见配体提供电子数的计算1、NO:一氧化氮分子虽不是有机配体,但与CO十分类似。
能理解成NO+,与CO有相当数目的电子(等电子体)。
NO参加配体是以三电子成键,因而许多有亚硝酰作配体的配合物能符合EAN法则。
如:[Co(CO)3NO]→27+6+3=36e- [Fe(CO)2(NO)2] →26e-+4e-+6e-=36e-[Mn(CO)(NO)3] →25+2+9=36e-[Cr(NO)4] →24+12=36e-2、烷基与金属形成σ键,按单电子计算。
对不饱和的碳氢分子或离子可按参加配位双键的π电子数目计算。