第七章_配位化合物
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第七章配位化合物及配位平衡 习题答案 1.配合物的化学式 命名 中心离子 配离子电荷 配体 配位数 [Ag(NH 3)2]NO 3 硝酸二氨合银(I ) Ag + +1 NH 3 2 K 4[Fe(CN)6] 六氰合铁(II)酸钾 Fe 2+ -4 CN - 6 K 3[Fe(CN)6] 六氰合铁(III)酸钾Fe 3+-3 CN - 6 H 2[PtCl 6] 六氯合铂(IV )酸氢 Pt 2+ -2 Cl - 6 [Zn(NH 3)4](OH)2 氢氧化四氨合锌(II ) Zn 2+ +2 NH 3 4 [Co(NH 3)6]Cl 3氯化六氨合钴(III )Co 3++3NH 362.写出下列配合物的化学式,并指出中心离子的配体、配位原子和配位数。
答:(1)[CrCl 2 (NH 3)3 (H 2O)]Cl ,配位体为Cl -、NH 3、H 2O 。
配位原子为Cl 、N 、O 。
配位数为6。
(2)[ Ni(NH 3)4]SO 4,配位体为NH 3。
配位原子为N 。
配位数为4。
(3)NH 4[Cr(SCN)4(NH 3)2],配位体为SCN -、NH 3。
配位原子为S 、N 。
配位数为6。
(4)K 4[Fe(CN)6] ,配位体为CN -。
配位原子为C 。
配位数为6。
3.答:[PtCl 2(NH 3)4]Cl 24. 解:(1) 223344[()]Cu NH Cu NH +++ c 平 x 1 1×10-32312.59342443{[()]}11010[][]1Cu NH K Cu NH x +-Θ+⨯=== 稳x =2.57×10-16 Q=[Cu 2+][OH -]2=2.57×10-16×0.001×0.001=2.57×10-22<202.210sp K Θ-=⨯无沉淀。
(2) Q=[Cu 2+][S 2-]=2.57×10-16×0.001=2.57×10-19>366.310sp K Θ-=⨯,有沉淀。
第七章配位化合物(一)选择题1.历史上记录的第一种人工合成的配位化合物是( )A.硫酸六氨合钴(II)B.普鲁士蓝C.硫酸四氨合铜(II)D.氯化二氨合银(I)2.配位化学的奠基人是( )A.阿仑尼乌斯B.路易斯C.鲍林D.维尔纳3.下列说法中错误的是( )A 配合物的形成体通常是过渡金属元素B 配键是稳定的化学键C 配键的强度可以和氢键相比较D 四面体配合物中,不存在顺反几何异构现象4.下列说法中正确的是( )A 配位原子的孤电子对越多,其配位能力就越强B 电负性大的元素充当配位原子,其配位能力也强C CH3-C-OH配体是双齿配体D 在[Cu(en)2]2+中,Cu2+的配位数是45.下列说法中错误的是()A.一般说来内轨型配合物较外轨型配合物稳定B.IIB元素形成为四的配离子几乎都是四面体形-和CO作为配体时力图形成内轨型配合物D.金属原子不能作配合物的形成体6.在下列说法正确的是()A 配合物的内界与外界之间主要以共价键结合B 内界中有配键,也可能形成共价键C 由多齿配体形成的配合物,可称为螯合物D 在螯合物中没有离子键7.NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]的正确名称是()A 顺一二(三苯基膦).二氯合铂(ⅱ)B 反一二(三苯基膦).二氯合铂(ⅱ)C 反一二氯.二(三苯基膦)合铂(ⅱ)D顺一二氯.二(三苯基膦)合铂(ⅱ)8.NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]的正确名称是()A 四(硫氰酸根).二氨全铬(ⅲ)酸铵B 四(异硫氰酸根).二氨全铬(ⅲ)酸铵C 四(异硫氰酸根).二氨全铬酸(1-)铵 D.四(硫氰酸).二氨全铬(ⅲ)酸铵9.下列说法中错误的是()A.对于Ni2+来说,当配位数为6时,无论是强声或弱声配体本位,只能采用SP3d2杂化B.对Ni2+来说,当本位数为4时,随配体的不同可采取dsp2或SP3杂化C.无论中心离子杂化轨道是d2sp2或SP3d2,其构型均为八面体形D.配合物中,由于存在配键,所以配合物都是弱电解质10.下列说法中错误的是()A.配位平衡指溶液中配合物离解为内界和外界的离解平衡B.本位平衡是指溶液中配离子或配位分子或多或少离解为形成体和配体的离解平衡C.配离子在溶液中的行为象弱电解质D.对配位平衡来说,K稳.K不稳=111.解释在FeCl3溶液中滴加KCNS试剂,溶液变红的原因是()A FeCl3溶液被稀释放B 生成了[Fe(CNS)6]3-C 没有反应D 生成了Fe(CNS)3沉淀12.下列试剂能溶解Zn(OH)2,AgBr,Cr(OH)3和Fe(OH)3四种沉淀的是()A 氨水B 氰化钾溶液C 硝酸D 盐酸13.下列配体的本位能力的强弱次序为()->NH3>NCS->H2O>X-->NH3>NCS->H2O>X-C.X->H2O>CH->NH3>NCS-D.X->CN->H2O>NH3>NCS-14.在配位分子3KNO2.Co(NO3)2中,配位数为()A 3B 4C 5D 615.内轨型配离子[Cu(CN)4]2-的磁距等于2.0B.M.判断其空间构型和中心离子的杂化轨道分别为()A 四面体形和SP3B 正方形和dsp2 C.八面体形和SP3d2 D 八面体形和d2sp316.下列配离子都具有相同的强场配体(CN-)其中属于外轨型配合物的是()A [Zn(CN)4]2- B.[Cu(CN)4]2- C.[Ni(CN)4]2- D.[Co(CN)6]3-17.以CN-和CO作配体时较之以F-和H2O作配体时形成的配合物多为内轨型,其原因是()A.在CN-和CO中的C较之F和O更易提供电子对B.C比O和F的原子半径大,极化率大,易变形,所提供的电子对易进入中心体的内层空轨道C.C的原子量较之F和O小-和CO的式量较之F和O的原子量大18.配位酸或配位碱比相应的普通酸或普通碱的酸性或碱性强,其原因是()A 配位酸碱较稳定B 配位酸、碱较不稳定C H+或OH-为配位酸或碱的外界D 配位后极性增强19.[Co(NO2)6]3-显黄色(吸收紫光),而[Co(NH3)6]3-显橙色(吸收蓝光),根据它们颜色(或所吸收光的波长)判断出Co3+在这两种配离子中分裂能(△)的大小为()A 相等B 不能判断 C. △[Co(NO2)6]3->△[Co(NH3)6]3+ D. △[Co(NO2)6]3-<△[Co(NH3)6]3+20.已知电子的成对能(P)与d轨道的分裂能(△)的相对大小会影响八面体构型的配离子成为高自旋或低自旋的配离子。
第七章-配位化合物第七章配位化合物一、单项选择题1. 下列物质中不能作为配体的是( B )A. NH3B. NH4+C. OH-D. NO2-2. 下列离子或化合物中,具有顺磁性的是( B )A. Ni(CN)-24B. CoCl-24C.Co(NH3)+36D. Fe(CO)53.在配合物[Co(NH3)4(H2O)]2(SO4)3中,中心离子的配位数为( B )A. 4B. 5C. 9D. 124. 配离子[Co(NH3)6]2+的空间构型为( A )A. 八面体B. 四方锥形C. 四面体D. 三角双锥5. EDTA 是四元弱酸,当其水溶液pH ≥ 12时,EDTA的主要存在形式为( C )A. H4Y;B. H3Y ;C. Y4-;D. HY3-6.下列关于价键理论对配合物的说法正确的是( C )A. 任何中心离子与任何配体都可形成外轨型化合物;B. 任何中心离子与任何配体都可形成内轨型化合物;C. 中心离子用于形成配位键的原子轨道是经过杂化的等价轨道;D. 以sp3d2和d2sp3杂化轨道成键的配合物具有不同的空间构型。
7.下列物质中能被氨水溶解的是( B )A. Al(OH)3B. AgClC. Fe(OH)3D. AgI8. 下面哪一个不属于EDTA与金属离子形成螯合物的特点( B )A. 具有环状结构 B . 稳定性差C. 配位比一般为1:1D. 易溶于水9. 下列说法欠妥的是:( C )A. 配合物的形成体(中心原子)大多是中性原子或带正电荷的离子。
B. 螯合物以六员环、五员环较稳定。
C. 配位数就是配位体的个数。
D. 二乙二胺合铜(Ⅱ)离子比四氨合铜(Ⅱ)离子稳定。
10. AgCl 在11mol L -⋅氨水中比在纯水中的溶解度大,其原因是 ( B )A. 盐效应B. 配位效应C. 酸效应D. 同离子效应11. 离子以dsp 2杂化轨道成键而形成的配合物,其空间构型是 ( A )A. 平面正方形B. 四面体形C. 直线形D. 八面体形12. 22Cu(en)+的稳定性比234Cu(NH )+大得多,主要原因是前者 ( B )A. 配体比后者大;B. 具有螯合效应;C. 配位数比后者小;D. en 的分子量比NH 3大。
第七章. 配位化合物与配位平衡测验题一、选择题1、欲用EDTA测定试液中的阴离子,宜采用: ()A.直接滴定法;B.返滴定法;C.置换滴定法;D.间接滴定法2、用EDTA测定Cu2+,Zn2+,Al3+中的Al3+,最合适的滴定方式是: ()A.直接滴定;B.间接滴定;C.返滴定;D.置换滴定(已知lg K CuY=18.8,lg K ZnY=16.5,lg K AlY=16.1)3、EDTA滴定Al3+的pH一般控制在4.0~7.0范围内。
下列说法正确的是: ()A.pH<4.0时,Al3+离子水解影响反应进行程度;B.pH>7.0时,EDTA的酸效应降低反应进行的程度;C.pH<4.0时,EDTA的酸效应降低反应进行的程度;D.pH>7.0时,Al3+的NH3配位效应降低了反应进行的程度4、在Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+的混合液中,用EDTA法测定Fe3+,Al3+,要消除Ca2+,Mg2+的干扰,最简便的方法是采用: ()A.沉淀分离法;B.控制酸度法;C.溶液萃取法;D.离子交换法5、用指示剂(In),以EDTA(Y)滴定金属离子M时常加入掩蔽剂(X)消除某干扰离子(N)的影响。
不符合掩蔽剂加入条件的是: ()A.K NX<K NY;B.K NX>>K NY;C.K MX<<K MY;D.K MIn>K MX6、已知lg K BiY=27.9;lg K NiY=18.7。
今有浓度均为0.01mol⋅L−1的Bi3+,Ni2+混合试液。
欲测定其中Bi3+的含量,允许误差<0.1%,应选择pH值为: ()pH 0 1 2 3 4 5lgαY(H)24 18 14 11 8.6 6.6A.<1;B.1~2;C.2~3;D.>47、某配离子[M(CN)4]2-的中心离子M2+以(n-1)d、ns、np轨道杂化而形成配位键,则这种配离子的磁矩和配位键的极性将...........................................................................................()。
第7章配位化合物例7-1.指出下列配合物中的中心原子、配体、配原子、配位数,并加以命名。
(1)Na3[AlF6] (2)[Fe(CN)4(NO2)2]3-(3)[Co(en)(NH3)2(H2O)Cl]Cl2(4)K3[Ag(S2O3)2](5)[Fe(H2O)4(OH)(SCN)]NO3(6)[Ni(CO)2(CN)2]解:中心原子配体配原子配位数名称(1)Al3+F- F 6 六氟合铝(Ⅲ)酸钠(2)Fe3+CN-NO2- C N 6 四氰·二硝基合铁(Ⅲ)配离子(3)Co3+ en NH3 H2O Cl- N N O Cl 6 氯化氯·二氨·水·(乙二胺)合钴(Ⅲ)(4)Ag+S2O32-O 2 二硫代硫酸根合银(Ⅰ)酸钾(5)Fe3+ H2O OH- SCN-O O S 6 硝酸氢氧根·硫氰酸·四水合铁(Ⅲ)(6)Ni2+CO CN- C C 4 二氰·二羰基合镍(Ⅱ)例7-2.根据价键理论,指出下列配合物的中心原子的杂化类型和配合物的空间构(1)[Fe(CN)6]3-(2)[FeF6]3-(3)[Co(NH3)6]3+(4)[Co(NH3)6]2+(5)[Ni(H2O)4]2+(6)[Ni(CN)4]2-解:中心原子杂化类型配合物的空间构型内、外轨型磁性(1)d2sp3八面体内顺(2)sp3d2八面体外顺(3)d2sp3八面体内反(4)sp3d2八面体外顺(5)sp3正四面体外顺(6)dsp2平面四方形内反例7-3.根据CFT理论,对于八面体配合物,当△o> P时,具有d4、d6、d7构型的中心原子的d电子排布方式如何?配合物是高自旋型还是低自旋型解:d4dε4dγ0低自旋配合物d6dε6dγ0低自旋配合物)2(+n n )2(+n n +AgI NH 32-I +)〕〔(2+Ag NH 3+Co +23〔〕Co ++3+Co 〔〕2+Co ( NH 3)6( NH 3)6 d 7 d ε6d γ1 低自旋配合物 例7-4.实验测得[Mn(CN)6]4-配离子的磁矩为 2.00μB ,而[Pt(CN)4]2-的磁矩为0μB 。
第七章 配位化合物第一节 配合物的组成及命名一、配合物的组成 1、配合物配离子:由两种不同离子或一种离子与一种分子形成的复杂离子称之。
如:[]+23)(NH Ag 、[]+243)(NH Cu 、[]-36)(CN Fe 、[]-46)(CN Fe配合物:含配离子的化合物。
如:[]Cl NH Ag 23)(、[]443)(SO NH Cu 、[]63)(CN Fe K 、[]64)(CN Fe K 有时也把配离子笼统称为配合物。
2、配合物的组成配合物结构较复杂,但一般都有一个成分作为配合物的核心,其它部分围绕这一核心有规则地排列。
(1)中心离子(配合物的形成体):位于配合物中心的离子或原子。
多为具有空轨道的过渡元素的金属离子(d 区、s d 区)。
少数为高氧化数非金属原子,如:[]-26SiF 、[]-6PF 。
个别为中性原子,如:[]4)(CO Ni 、[]5)(CO Fe 。
(2)配位体★含义:与中心原子结合的分子或离子。
多为含孤对电子的分子或离子。
如3NH 、O H 2、-Cl 、-CN 、-SCN 等。
★分类:根据一个配体中所含配位原子数目的不同,可将配体分为单齿配体和多齿配体。
单齿配体:一个配位体只含一个配位原子。
多齿配体:一个配位体只含两个或两个以上的配位原子。
(3)配位原子:配位体中直接与中心离子结合的原子。
配位原子大多为电负性较大的非金属原子,如:N 、O 、F 、C 、S 、x 等。
(4)配位数:★含义:直接与中心原子结合的配位原子数。
单齿配体:配位数=配位体数。
多齿配体:配位数=配位体数×一个配位体所含配位原子的个数(齿数)。
如:[]+22)(en Pt★影响因素中心离子正电荷:电荷数↑,配位数↑半径:中心离子半径↑,配位数↑配体半径↑,配位数↓外界因素:浓度,配体浓度高有利于形成高配位数。
温度,温度低有利于形成高配位数。
★经验:中心离子 +1 +2 +3 +4 配位数 2 4(6) 6(4) 6(8) (5)内界:即配离子,用“[ ]”括起。
配离子的电荷=中心离子与配体电荷的代数和。
如:[]Cl O H NH CoCl 2332)( (6)外界:除配离子之外的部分。
外界离子电荷=配离子的电荷[Cu (NH 3) 4] SO 4 K 3 [Fe (CN ) 6]中心离子 配位体 配位数 中心离子 配位体 配位数内界 外界 外界 内界配位体NH 3和CN -中的N ,C 称为配位原子(指配体中直接提供孤对电子给中心离子的原子)。
二、配合物的化学式及命名 1、 配合物化学式的书写:原则:配合物:阳离子在前,阴离子在后配离子:先中心离子再配体。
若配体不止一种:先离子后分子先无机后有机同类配体按配位原子元素符号英文排序为准,如3NH 、O H 2,3NH 在前同类配体若配位原子相同,则配位体原子数少者在前,如[])()(2322OH NH NH NO Pt2、配合物的命名:与无机物类似,自后向前念。
配离子:配位体数配位体“合”中心离子(化合价)离子 如:[]+243)(NH Cu :四氨合铜(Ⅱ)离子[]-36)(CN Fe :六氰合铁(Ⅲ)离子 []-46)(CN Fe :六氰合铁(Ⅱ)离子配合物:(1)含配阳离子化合物:“某化(或酸)某”。
(2)含配阴离子化合物:“某酸某”。
(3)外层是氢离子时称“某酸”。
(4)外层是氢氧根离子时称“氢氧化某”。
说明★若配体两种以上,中间用“· ”分开,命名顺序同书写顺序(即自前向后)。
★带倍数词头的无机含氧酸根阴离子配体、含有一个以上代酸原子的配体,命名时要用括号括起来,如:(三磷酸根)、(硫代硫酸根)。
★注意一些特殊配体的名称:-ONO (O 为配位原子):亚硝酸根,-2NO (N 为配位原子):硝基;-SCN (S 为配位原子):硫氰酸根,-NCS (N为配位原子):异硫氰酸根;CO :羰基、-OH :羟基等。
命名实例:[]443)(SO NH Cu :硫酸四氨合铜(Ⅱ) []63)(CN Fe K :六氰合铁(Ⅲ)酸鉀[]64)(CN Fe K :六氰合铁(Ⅱ)酸鉀 []243)(Cl NH Zn :二氯化四氨合锌(Ⅱ) []2344)()(NH NCS Cr NH : 四(异硫氰酸根) · 二氨合铬(Ⅲ)酸铵[]33)(Cl en Fe :三氯化三乙二胺合铁(Ⅲ) []3253)(Cl O H NH Co :三氯化五氨 · 一水合钴(Ⅲ)[]2323)(O S Ag Na : 二(硫代硫酸根)合银(Ⅰ)酸钠 []62PtCl H :六氯合铂(Ⅳ)酸[])()(23OH NH Ag :氢氧化二氨合银(Ⅰ) []5)(CO Fe :五羰基合铁三、配合物的结构1、 简单配合物:单齿配体与中心离子配位形成的配合物(不含环)。
2、 鳌合物:多齿配体与中心离子配位形成的配合物(含环)。
3、 其它配合物:多核配合物、羰基配合物、原子簇配合物等。
【巩固提高】1、常见配合物的形成体多为过渡金属的离子或原子,而配位原子则可以是任何元素的原子。
(×)2、[CoCl(SCN)(en)2]NO 2名称为 ,配位体为 ,配位原子为 ,配位数为 ,中心原子氧化数为 。
(NH 4)2[FeF 5(H 2O)]的系统命名为 ,配离子的电荷是 ,配位体是 ,配位原子是 ,中心离子的配位数是 。
3、当分子式为CoCl3·4NH3 的化合物与AgNO3(aq)反应,沉淀出1molAgCl ,则有( )个氯原子直接与钴成键。
(1)0 (2)1 (3)2 (4)34、在[Cr(C 2O 4)2(en)]-中,中心离子电荷数和配位数正确的是( )。
(1)+2、3 (2)+3、6 (3)+3、3 (4)-1、6【答案】2、亚硝酸一氯·一硫氰酸根·二(乙二胺)合钴(Ⅲ);Cl -、SCN -、en ;Cl 、S 、N ;6;+3。
五氟·一水合铁(Ⅲ)酸铵;-2;F -、H 2O ;F 、O ;6。
3、(3);4、(2)第二节 配合物的价键理论一、要点1、 中心离子与配体间的化学键为配位键,配体为电子对给予体,中心离子为电子对接受体。
2、 中心离子提供的空轨道必须经过杂化,配位原子的孤对电子进入杂化轨道形成配位键。
3、 配离子的空间构型取决于中心离子的杂化类型。
二、分析实例1、 配位数为2→如[]+23)(NH Ag实验事实:+←→][33NH Ag NH ,直线形,键长相等。
解释:Ag ,ⅠB ,11054s d ;Ag +,104d2、配位数为4 准备:磁矩(μ)★磁性(物质在磁场中表现出来的性质)大小的量度,单位:玻尔磁子(B.M )。
★ 磁性大小由成单电子数决定,)2(+=n n μ,n :成单电子数。
无成单电子,0=μ,反磁性;有成单电子,0≠μ,顺磁性。
★ 通过μ可判断成单电子数。
(1)3sp 杂化如[]+243)(NH Zn :正四面体,0=μ,无单电子Zn ,ⅡB ,21043s d ;+2Zn ,103d(2)2dsp 杂化如[]-24)(CN Ni :平面正方形,0=μ,无成单电子Ni ,2843s d ;+2Ni ,83d2、配位数为61n +≈Ag +5s 5pAg(NH 3)2+NH 3NH 3实例1:[]-36)(CN Fe ,正八面体,0.2=μ,1=nFe ,2643s d ;+3Fe ,53d实例2:[]-36FeF ,正八面体,9.5=μ,5=n4、其它配位数:配位数3:2sp 杂化,平面正三角形;配位数5:3dsp 杂化,三角双锥形。
几种重要配离子杂化类型及几何构型三、内轨与外轨型配合物 1、含义O若中心离子全以最外层轨道(ns 、np 、nd )杂化成键,所形成的配键称外轨配键,所形成的配合物称外轨型配合物。
常见的外轨型配合物中心离子所发生的杂化有sp 、sp 2、sp 3、sp 3d 2。
若中心离子还利用了次外层轨道(d n )1(-、ns 、np 、)杂化成键,所形成的配键称内轨配键,所形成的配合物称内轨型配合物。
常见的内轨型配合物中心离子所发生的杂化有dsp 2、d 2sp 3。
2、判断:内轨还是外轨取决于: (1)中心离子的价电子构型一般规律:中心离子3~1d:内轨型配合物中心离子10d :外轨型配合物:如+2Zn的配合物中心离子9~4d:遇强场配体,内轨型配合物,如[]-36)(CN Fe遇弱场配体,外轨型配合物,如[]-36FeF (2)配位原子的电负性配位原子的电负性较小,易给出孤对电子,形成配位键的能力较强,称强场配体。
如:-CN 、-2NO 、-SCN 、羰基配位原子的电负性较大,难给出孤对电子,形成配位键的能力较弱,称弱场配体。
如:-Cl 、-F 、-Br 、-I (3)中心离子的电荷同种配体与同一过渡元素中心离子形成的配合物,中心离子正电荷越多,越有利于形成内轨。
如:[]+263)(NH Co ,外轨型配合物;[]+363)(NH Co ,内轨型配合物说明★内轨型配合物大多成单电子数少,磁矩小,低自旋;外轨型配合物大多成单电子数多,磁矩大,高自旋。
★内轨型配合物由于是能量低的d n )1(-轨道参加杂化,因此较稳定。
所以有同一中心离子形成相同配位数的配离子时稳定性:内轨型 > 外轨型。
思考:[]-36)(CN Fe 、[]-36FeF 的稳定性;[]-24)(CN Ni (内轨)、[]+243)(NH Ni (外轨)的稳定性 【巩固提高】1、中心离子配位数是4的配离子都具有四面体构型,中心离子配位数是6的配离子都具有八面体构型。
(×)2、内轨配合物一定比外轨配合物稳定。
(×)3、同一中心离子形成的相同配位数的配离子,内轨型的磁矩都小于外轨型。
(√)4、[Co(NH 3)6]3+是内轨型配合物,则中心离子未成对电子数和杂化轨道类型是( (4) )。
(1)4,sp 3d 2 (2)4,d 2sp 3 (3)0,sp 3d 2 (4)0,d 2sp 35、已知[Mn(SCN)6]4-配离子的磁矩是6.1,该配离子属((1) )。
(1)外轨,高自旋 (2)内轨,高自旋 (3)外轨,低自旋 (4)内轨,低自旋6、已知[Co(NH 3)6]3+的μ=0,则下列关于Co (Ⅲ)的杂化方式和配合物的空间构型的叙述中正确的是((2) )。
(1)sp 3d 2,正八面体 (2)d 2sp 3,正八面体 (3)sp 3d 2,三方棱柱形 (4)d 2sp 3,四方锥 7、关于[Cu(CN)4]3-的空间构型和中心离子的杂化方式的叙述中正确的是((3) )。