中国农业大学赵士铎版普通化学课件10.ppt

第十章配位化合物
10 配位化合物
配位化合物的存在极为广泛,绝大多数的无机化合物都是以配位化合物的形式存在。在水溶液中可以认为根本不存在简单的金属离子,它们是以水合离子的形式存在。
在许多配合物的组成中,还包括有机化合物。所以使得配位化合物的范围更加广泛。成为化学的一个分支——配位化合物化学。
主要介绍配位化合物的基本概念、配位化合物的组成、基本性质以及配位平衡
10 配位化合物
配合物的基本概念
配合物的组成
配合物的命名
螯合物
配合物的价键理论
基本要点
杂化轨道和配离子空间构型
外轨型配合物和内轨型配合物
配位平衡
配位平衡和稳定常数
配位平衡的移动
10 配位化合物
前言
一个元素的微粒(原子或离子)与同该微粒相结合的配位体,常由于形成配位化合物后,而改变了它们原有的性质。Cu+不稳定,加入过量的NaCl后,形成CuCl2-相当稳定。
配合物的形成
10 配位化合物
配合物的特性
影响
化学(分析、催化、电化学、生化等)
学科(医药学、生物学、材料学等
叶绿素——Mg2+的卟啉配合物
血红素——Fe2+的卟啉配合物
普鲁士蓝——Fe4[)6]3 亚铁氰化铁(18世纪初)
微粒和配体
配合物的定义
分子加合物:(不能用经典的价键理论来解释其形成)
NH3+HCl=NH4Cl; CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4
HgI2+2KI=K2[HgI4]; Ni+4CO=Ni(CO)4
K2SO4+Al2(SO4)3+24H2O==2KAl(SO4)2·12H2O
配合物在水溶液中的行为与简单化合物存在极大的区别。
配位化合物存在着与简单化合物不同的化学键——配位键。
定义:由一个中心元素(原子或离子)与几个配位体(分子或阴离子)以配位键相结合形成的一个复杂离子(或分子),称为配合单元。凡是由配合单元组成的化合物为配位化合物。
10 配位化合物 配合物的基本概念
配合物的组成
配合物(络合物)
由正离子(或中性原子)与一定数目中性分子或负离
子以配位键结合形成的复杂化合物,又叫配合物。
[Cu ( NH3 )4 ] 2+ SO42-
配合物
内界
外界
中心离子
配位原子
配位体
配位数
配离子电荷
10 配位化合物 配合物的基本概念
配合物的组成
CoCl2的氨溶液 CoCl3·6NH3橙红色晶体
CoCl3·6NH3+3AgNO3 = 3AgCl↓+Co(NO3)3·6NH3
2CoCl3·6NH3+6KOH Co2O3+12NH3+6KCl
H2O2
Δ沸腾
CoCl3·6NH3橙红色晶体电导测定:四个离子三个自由的Cl-离子。
CoCl3·5NH3·H2O粉红色晶体电导测定:四个离子,三个自由的Cl-离子。
CoCl3·5NH3紫色化合物电导测定:三个离子,两个自由的Cl-离子。
CoCl3·4NH3紫色和绿色电导测定:两个离子,一个自由的Cl-离子。
10 配位化合物 配合物的基本概念
配合物的组成
1893年维尔纳创立了配位理论。认为:在所有的配合物中,阳离子被阴离子或中性分子所包围,其中直接包围阳离子的一些基团称为配位体,中央阳离子称为中心离子(配合物的形成体)。它们共同构成配合物的内界。为了中和内界(配合单元)的电荷,则由相反电荷离子构成外界。
内界之间的结合为配位键,结合牢固,不易电离。内外界之间以离子键结合,在水溶液中完全电离。
10 配位化合物 配合物的基本概念
配合物的组成
中心离子(原子)
占据配离子中心位置的简单阳离子或中性原子,又叫形成体。
中心离子要存在接受外来孤电子对的空轨道,多为过渡金属元素。绝大多数是金属离子,也可以是金属原子或高氧化数的非金属元素。
配位体
在中心离子周围并与其以配位键相结合的离子或分子。
配体多是负离子(可以是简单离子,但更多的是复杂离子)或中性分子。
10 配位化合物 配合物的基本概念
配合物的组成
配位原子
配位体中直接与中心离子相结合,形成配位键的原子。
配位原子要有孤对电子,多是VA、VIA、VIIA族电负性较大的非金属元素。C、N、P、O、S、F、Cl、Br、I。
只含有一个配位原子的配位体称为单基(齿)-、NH3、CO、H2O。
含一个以上配位原子的配位体称为多基(齿)配位体。H2NCH2CH2NH2(乙二胺)
乙二胺四乙酸
H2 CH2COOH
NCH2CH2N
H2 CH2COOH
10 配位化合物 配合物的基本概念
配合物的组成
几