配合物结构 PPT

返回
配合物的应用
1 离子鉴定： 用KSCN:
Fe3+→[Fe(SCN)X]3-X（X=1-6，血红）
用[Fe(CN)6]3-： Zn2+→Zn3[Fe(CN)6]2↓（黄色） Fe2+→[KFe(CN)6Fe]X↓（深蓝） 用[Fe(]X↓（深蓝）
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。
内界 外界
[ Zn (NH3 )4 ]SO4 中 配配 心 位位 原 体数 子
2 为了形成结构均匀的配合物，中心离 子(原子)采取杂化轨道与配体成键。
3 杂化轨道的类型决定了配合物的几何构 型
❖什么叫同分异构体？请举2例。 ❖什么叫手性异构体？什么叫手性碳
原子？ ❖什么叫顺反异构体？
含有两种或两种以上配位体的配合 物，若配合物在空间排列方式不同，就 能形成不同几何构型的配合物。
中心原子：通常是金属元素（离子和
原子），少数是非金属元素，例 如：Cu2+，Ag+，Fe3+，Fe，Ni， BⅢ，PⅤ……
配位体：含孤电子对的分子和离子。
如： F－，Cl－， Br－，I－， OH－， CN－，H2O，NH3，CO …
配位原子：具有孤电子对的原子。如：
N、O、F、 Cl、S等。
SiF62-中的Si(Ⅳ)及PF6-中的P(V)
例如： [FeF6]3- 、[NiCl4]2同一中心离子的内轨型配合物比外轨型 配合物稳定。
价键理论的要点
1 在配合物形成时，由配体提供的孤对 电子进入中心离子(原子) 空的价电子轨道，形成配位键。
2 为了形成结构均匀的配合物，中心离 子(原子)采取杂化轨道与配体成键。
3 杂化轨道的类型决定了配合物的几何构 型和配位键型(内轨型或外轨型)。
H2O
2+
OH2
1．定义
配合物: 由提供孤电子对的配体与接受 孤电子对的中心原子以配位键结合形成 的化合物称为配位化合物简称配合物。
例如:
[FeF6 ]3- Fe(SCN)3 [Fe(CN)6]3-
[Cu(NH3)4]2+ [AlF6]3- [Ag(NH3)2]+
[Cu(NH3)4]2+ [HgI4]2- [Ni(CO)4]
配合物的立体结构和异构现象
配合物的异构现象： 配合物化学组成相同，但原子间 连接方式或空间排列方式不同 而引起配合物结构性质不同的现 象。
配合物的立体结构和异构现象
例：平面型的Pt(NH3)2Cl2
H3N
Cl H3N
Cl
Pt
Pt
H3N
Cl
顺 - 二 氯 ·二 氨 合 铂 极性
Cl
NH3
反-二氯·二氨合铂
配位数为4的配合物
sp3杂化：四面体构型 dsp2杂化：平面正方形构型
例：28Ni2+ 3d8
3d
[NiCl4]2(顺磁性)
4p 4s
sp3杂化，四面体
3d
Cl-
例：28Ni2+ 3d8
3d
4s 4p
[Ni(CN)4]2(抗磁性)
dsp2杂化，平面正方形
3d
CN-
配位数为6的配合物
d2sp3杂化：八面体构型 sp3d2杂化：八面体构型
非极性
内轨型 外轨型
SP3d2杂化
内轨型配合物和外轨型配合物
内轨型配合物：形成体采用(n-1)d,ns,np 轨道杂化所形成的配合物， 叫作 内轨型配合物，其配键叫内轨配键。
例如： [Fe(CN)6]3- 、 [Ni(CN)4]2外轨型配合物：形成体采用ns,np ,nd轨道 杂化所形成的配合物，叫作外轨型配合物， 其配键叫外轨配键。
都可统称为结构异构。
配合物的立体结构和异构现象
结构异构 例如：有三种组成相同的水合氯化铬晶体， 都可用CrCl3·6H2O表示其组成，它们的颜 色不同，大量实验证明，这是由于它们所 含离子是不同的，分别为 [Cr(H2O)6]Cl3(紫色)、 [CrCl(H2O)5]Cl2（灰绿色）、 [CrCl2(H2O)4]Cl（深绿色）。 它们的组成相同，是异构体。
双齿配体：en
四齿配体：氨基三乙酸
常见离子的配位数
配位 数
中心离子
2 Ag+，Cu2+，Au+
4
Zn2+，Cu2+，Hg2+，Ni2+，Co2+， Pt2+，Pd2+，Si4+，Ba2+
6
Fe2+，Fe3+，Co2+，Co3+，Cr3+，Pt4+， Pd4+，Al3+，Si4+，Ca2+
8［少］ Mo4+，W4+，Ca2+，Ba2+，Pb2+
常见离子的配位数
在计算中心离子的配位数时，一般是先 在配合物中确定中心离子和配位体，接 着找出配位原子的数目。如果配位体是 单齿的，配位体的数目就是该中心离子 的配位数。 例如，[Pt(NH3)4]Cl2和[Pt(NH3)2Cl2]中 的中心离子都是Pt2+，而配位体前者是 NH3，后者是NH3和Cl-，这些配位体都是 单齿的，因此它们的配位数都是4。
在氯化钴溶液中加入氨和氯化铵的混
合溶液，用氧化剂把Co2+氧化Co3+后再
加入盐酸，在不同反应条件下可得到
4种化合物，颜色不同，但组成相同， 均为Ｃo(NH3)4Cl2。 请划出这四种同分异构体。
NH3
答案： H3N
Cl
H3N
Cl
Cl NH3
NH3
H3N
Cl
Cl
NH3
NH3 Cl
H3N
Cl
H3N
[SbF5]2[Fe(CN)6] 4-
[FeF5]3-
配位数 6 7
8
配合物的空间构型
杂化轨道 d4sp d3sp3
d4sp3
空间构型 三方棱柱 五角双锥
正十二面体
实例 [V(H2O)6]3+ [ZrF7]]3-、[UO2F5]3-
[Mo(CN)8]4-、[W(CN)8]4-
强调： 在CH4分子中C原是以ＳＰ3杂化轨道与4个H原子以共价键结合；
Ni (CO)4 Fe (CO)5中Ni、 Fe为零价
[FeF6 ]3- Fe(SCN)3 [Fe(CN)6]3[Cu(NH3)4]2+ [AlF6]3- [Ag(NH3)2]+
课本P70
配合物的配位键的成键情况 配位数为2的配合物：SP杂化
[AgCl2]- 、[Cu(NH3)2]+ 、 [CuCl2]-、[Ag(CN)2]-
四水合铜离子，可表示为[Cu(H2O) 4]2+。 在四水合铜离子中，铜离子与水分子之 间的化学键是由水分子中的O原子提供孤
对电子对给予铜离子（铜离子提供空轨
道），铜离子接受水分子的孤对电子形 成的，这类“电子对给予—接受的键” 被称为配位键。
[Cu(H2O) 4]2+ 的结构简式为：
H2O H2O Cu
en为乙二胺H2NCH2CH2NH2
6 [Co(en)3]Cl3
配合物的应用 活动与探究（P72） ：
❖ [实验1]
❖ [实验2]
❖ [实验3]
银镜反应： Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+ AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH+2H2O CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OHCH3COO-+ NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O = [Cu(NH3) 4]2+
蓝色 沉淀
+2OH—+4H2O
深蓝色 溶液
[Cu(NH3) 4]2+ 中Cu 2+ 和NH3 •H2O 是怎样结合的？ [Cu(NH3) 4]2+ 的结构简式为：
H3N
NH3
2+
Cu NH3
NH3
结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做
C原子作为配位原子，多形成内轨型配 合物，CN-能与多种中心离子形成内轨 型配合物。
配合物的空间构型
配位数 2 3 4
5 6
杂化轨道 SP
sp2 sp3
dsp2 dsp2或sp2d dsp3或d3sp
d2sp2 d2sp3或sp3d2
空间构型 直线型
平面三角形 四面体
平面四边 正方形 三角双锥 正方锥形 正八面体
NH3
H3N
NH3
NH3
H3N
NH3
Cl
常见的配位体
配位 原子 卤素
O
N
C S
配位体举例
F-，Cｌ-，Br-,IH2O，RCOO-，C2O42-（草酸根离子） NH3，NO（亚硝基），NH2-CH2-CH2-
NH2（乙二胺） CN-（氰离子） SCN-（硫氰根离子）
常见的配位体
配位体的分类 单齿配体：NH3、Cl－
例：26Fe3+ 3d5
3d [Fe(CN)6]3-
4s 4p d2sp3杂化，八面体
3d
CN-
例：26Fe3+ 3d5
3d [FeF6]3-
4s 4p sp3d2杂化，八面体