第四章 配位键和配位化合物.ppt

Chapter 4
配位键和配位化合物
主讲人:石建军
2017/11/10
1
工科化学课件主讲人石建军
配合物的基本概念
配合物的化学键理论
配合物的应用
主要内容
2017/11/10
2
工科化学课件主讲人石建军
、命名和基本性质。
,并能用其解释配合物的磁性、空间构型、稳定性等性质;了解晶体场理论的基本内容。
。
本章要求
2017/11/10
3
工科化学课件主讲人石建军
•引入:
最早(1704)报导的配合物:普鲁士蓝Fe[)6];普鲁士人迪士巴赫(Diesbach)。
提出配位理论: 19世纪90年代瑞士的青年化学家维尔纳(A. Werner)。
1789年塔赫特发现CoCl3·5NH3和CoCl3·6NH3的性质不同
两种晶体的水溶液中加入AgNO3溶液均有白色AgCl沉淀。只是CoCl3·6NH3中的Cl-全部沉淀,而CoCl3·5NH3溶液中仅有2/3的Cl-生成AgCl;
化合物中NH3含量很高,但其水溶液却呈中性或弱酸性。在室温下加入强碱NaOH也无氨气放出;用碳酸根或磷酸根检验,也检验不出钴离子的存在。
2017/11/10
4
工科化学课件主讲人石建军
在这两种化合物中,Cl-离子是全部或部分自由的,但几乎没有游离的Co3+和NH3分子,它们已经相互结合,从而丧失了Co3+和NH3各自独立存在的化学性质,形成含有复杂结构的离子,即[CoCl(NH3)5]2+和[Co(NH3)6]3+。
结论:
一、配合物的定义
由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称中心离子),按一定的组成和空间构型形成的化合物。
二、配合物的组成
配合物通常由被称为内界和外界的两部分组成。
§ 配合物的基本概念
简而言之,配合物是以配位键结合而成的复杂化合物。
2017/11/10
5
工科化学课件主讲人石建军
在配离子内,金属离子处于中心位置,通常称为中心离子或配离子的形成体。
内界具有稳定的复杂结构单元,表示在方括号内。
配合物在形成过程中,中心离子与配位体之间的结合不符合经典的共价键理论,而是一种特殊的共价键——配位键。
1、配位键及其形成条件
配位键:成键两原子间共用电子对不是由两个原子提供,而只由其中一方提供所形成的共价键。
A +∶B → A∶B(表示为A←B)
2017/11/10
6
工科化学课件主讲人石建军
(1)成键原子中的一个原子的价电子层有孤对电子;
(2)原子的价电子层有可接受孤对电子的空轨道。
配位键形成条件:
2、中心离子
只有价电子层具有可以接受孤对电子的空轨道的离子(或原子)才能成为中心离子。
3、配位体
配位体:处于中心离子周围并与中心离子(或原子)以配位键结合的含有孤对电子的负离子或分子,(简称配体)。
配位原子:配体中直接同中心离子(或原子)结合的原子。如表
2017/11/10
7
工科化学课件主讲人石建军
配位体实例
配位原子
配位体实例
配位原子
NH3、RNH2、-NCS、-NO2
H2O、OH-、RCOO-、NO2-、ROH、 ROR
CN-、CO等
N
O
C
H2S、SCN-、
S2O32-等
F-、Cl-、
Br-、I-等
S
X
2017/11/10
8
工科化学课件主讲人石建军
只含一个配位原子的配位体
(1)单齿配位体
(2)多齿配位体
含有两个或两个以上配位原子并能与中心离子形成多个配位键的配位体。多齿配位体又称为螯合剂
多齿配体一般是一些有机分子(或离子),如乙二胺(en)或草酸根C2O42-(-ÖOC—COÖ-)都有两个配位原子。
螯合物:环状的配合物。
4、配位数
配体中直接与中心离子(或原子)相结合的配位原子的数目。
2017/11/10
9
工科化学课件主讲人石建军
2、对于多齿配位体,配位数仍然为配位原子的总数,但不等于配位体总数(即:配位数≠配体数)。
注意:1、对于单齿配位体,配位数即为配位体总数。
(即:配位数=配体数)
一般中心离子都具有特征的配位数,其大小受很多因素的影响。一般有以下规律:
(1)对于同一配体,中心离子的电荷越高,吸引配体孤对电子的能力越强,配位数就大,如([Cu(NH3)2]+,[Cu(NH3)4]2+);中心离子的半径越大,周围可容纳的配体数目越多,配位数越大,如([AlF6]3-,[BF4]-) 。
(2)对于同一中心离子,配体的半径越大,则中心离子周