第12章 配位平衡(lihuizhen)
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《无机化学习题》(张祖德)简介绪论 Introduction我的宗旨:To our students, whose enthusiasm and curiosity have often inspired us, and whose questions and suggestions have sometimes taught us.一、Chemistry ── the Central ScienceChemistry has often been called the central science, because a basic knowledge of chemistry is essential for the study of biology, physics, geology, ecology and many other subjects.1.二十世纪,特别是二十世纪后期,化学有了突飞猛进的发展。
(1) 冠醚(crown ether )的发现(The discovery of crown ether ):第一个冠醚的发现纯属偶然。
工业化学家(杜邦公司)C. J. Pedersen 要从一种单基保护邻苯二酚(1)与二氯二乙醚(2)制备双苯酚(3): OHO O Cl O Cl OHHO O O O +(1)(2)(3)(邻羟基苯氧基-乙基醚)当用了稍微不纯的化合物(1)(含有一些未经保护的酚),还得到了非常少的(0.4%)六醚(4)O OO O OO(4)KMnO 4可溶于其中,呈紫红色,他又合成了(12C4)Li +O O OO O (15C5)Na +OO O O O O O O O O O O OO (21C7)Cs +(24C8)能放入的离子:它们可以用来识别碱金属离子,从而开创了超分子化学(super molecular chemistry )的先河。
Pedersen 获得了1989年的Nobel chemistry prize.(2) N 5+阳离子的首次露面(the discovery of the pentanitrogen ion ):在无水HF 中,78℃下,由N 2F 2与AsF 5反应:N 2F 2 + AsF 5 [N 2F +][AsF 6-],将[N 2F +][AsF 6-]与HN 3(叠氮酸)反应:[N 2F +][AsF 6-] + HN 3 [N 5+][AsF 6-] + HF 。
第十章 配位化合物学习要点配合物、配合物价键理论、sp 、sp 3、dsp 2、sp3d2、d2sp3杂化轨道、外轨型、内轨型配合物、磁矩、晶体场理论、分裂能、晶体场稳定化能(CFSE )、螯合物、配位平衡学习指南配合物是配位化合物的简称。
配离子或配位分子是由中心原子提供价层空轨道,配体中的配原子提供孤对电子,以配位键结合而成的难解离的复杂结构单元。
它是由中心原子和配体组成的。
中心原子往往是过渡金属离子,配体一般分为单齿配体和多齿配体,配体中直接与中心原子配位的原子称为配原子。
配离子或配位分子中配原子的数目称为中心原子的配位数。
配合物顺、反异构体的理化性质不同。
配合物的名称有俗名、商品名和系统命名,系统命名法是配合物内外界之间服从一般无机化学命名原则,内界命名的先后顺序所遵循的一般原则是配体数—配体名称—合—中心原子名称(中心原子氧化数),不同配体按阴离子—中性分子—阳离子顺序排列。
配合物的价键理论认为:中心原子与配体之间以配位键相结合,成键过程中,中心原子提供的价层空轨道首先进行杂化,形成杂化空轨道,配合物的空间构型,取决于中心原子价层空轨道的杂化类型。
常见的杂化方式有sp 、sp 2、sp 3、dsp 2、sp 3d 2、d 2sp 3等。
配合物的内、外轨型,可通过配合物的磁矩测定,结合中心原子的价层电子结构来判断,进一步可推断中心原子价层空轨道的杂化类型、配合物的空间构型、磁性及定性说明部分配合物的稳定性。
配合物的晶体场理论把中心原子和配体都看成点电荷,中心原子和配体之间靠静电作用力相结合,并不形成共价键。
在晶体场的作用下,中心原子d 轨道发生能级分裂,分裂能的大小与配合物的空间构型、配体场强、中心原子所带的电荷数和它所属周期等因素有关。
对于d 4~d 7电子构型的中心原子,其配合物有高、低自旋之分。
根据晶体场稳定化能的相对大小可以比较相同类型配合物的稳定性。
晶体场理论还可以较好地解释配合物的颜色。