配合物的異構(gòu)現(xiàn)象課件

1、第九章 配位化合物 Chapter 9 Coordination Compound 制作人：黃宏妙（廣西中醫(yī)藥大學(xué)） 吳巧鳳（浙江中醫(yī)藥大學(xué)） 本章內(nèi)容第九章 配位化合物第一節(jié) 配合物的基本概念第二節(jié) 配合物的化學(xué)鍵理論第三節(jié) 配位平衡的移動第四節(jié) 配位化合物的應(yīng)用第九章 配位化合物 第一節(jié) 配合物的基本概念 1. 配合物的定義及組成2. 配合物的命名3. 配合物的類型及異構(gòu) 第一節(jié) 配合物的基本概念 1. 掌握配位化合物的基本概念； 2. 了解配合物的類型；3. 了解配合物的空間結(jié)構(gòu)及異構(gòu)現(xiàn)象。第九章 配位化合物 教學(xué)目標(biāo)第一節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成 （1）配位化合物的定義

2、；（2）配位化合物的組成。二、配合物的命名 （1）內(nèi)界；（2）配位化合物的命名。三、配合物的類型 （1）簡單配合物；（2）螯合物。四、配合物的異構(gòu)現(xiàn)象 （1）鍵合異構(gòu)；（2）幾何異構(gòu)。本節(jié)內(nèi)容維爾納 （A.Werner.18661919） 瑞士無機(jī)化學(xué)家。因創(chuàng)立配位化學(xué)而獲得1913年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。配位化學(xué)的奠基人維爾納第一節(jié) 配合物的基本概念戴安邦（19011999） 中國無機(jī)化學(xué)家和教育家，1981年當(dāng)選為中國科學(xué)院化學(xué)部學(xué)部委員，是中國最早進(jìn)行配位化學(xué)研究的學(xué)者之一。第一節(jié) 配合物的基本概念實(shí)驗(yàn)證明： 由中心離子（或原子）和一定數(shù)目的中性分子或陰離子通過形成配位共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的復(fù)雜結(jié)

3、構(gòu)單元稱配合單元，由配合單元組成的化合物稱配合物。（一）配位化合物的定義一、配合物的定義和組成第一節(jié) 配合物的基本概念 復(fù)鹽： KAl(SO4)212H2O 、（NH4）2SO4 FeSO4 6H2O 將明礬溶解于水，發(fā)現(xiàn)在水溶液中含有K+、Al3+、SO42-離子。 本質(zhì)區(qū)別:復(fù)鹽分子中原子間以離子鍵結(jié)合，而配合物是以 配位共價(jià)鍵結(jié)合。配合物與復(fù)鹽的區(qū)別（一）配位化合物的定義第一節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成Ag(NH3)2 NO3中心離子配位原子配體配位數(shù)內(nèi)界外界 在配合物中，可以無外界，如 Ni(CO)4 ，但不能沒有內(nèi)界，內(nèi)外界之間是完全電離的。 （二）配位化合物的組成第一

4、節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成(1)中心原子 具有空的價(jià)電子軌道；可以接受配體所給予的孤對電子。 常見的是一些過渡金屬元素如鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鉻、銀的離子等。金屬元素（多）非金屬元素（少） SiF62-陽離子（多）中性原子（少）Fe(CO)5（二）配位化合物的組成第一節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成（2）配位體和配位原子 配位體：配置在中心離子周圍，簡稱配體。 配位原子：直接和中心離子鍵合的原子。 配位原子必須含有孤對電子，通常是一些電負(fù)性較大的非金屬元素， 如O、N、S、X和C原子等。形成體 提供空軌道 電子對接受體 Lewis酸 配位體 提供孤對電子 電子對給予體

5、Lewis堿（二）配位化合物的組成第一節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成單齒（基）配體： 一個(gè)配體中只含一個(gè)配位原子。多齒（基）配體： 一個(gè)配體中含有多個(gè)配位原子。配位體陰離子：X、SCN、NCS、NO2、ONO、 CN、NC、OH等中性分子：H2O、NH3、CO、en等(2)配位體和配位原子（二）配位化合物的組成第一節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成 例如：乙二胺四乙酸根 EDTA（Y4-） 兩可配體：但在一定條件下，僅有一種配位原子與中心離子配位。例如SCN和NCS， NO2 和 ONO等，實(shí)際上仍起單齒配體的作用。其中 2 個(gè) N ，4 個(gè) -OH 中的 O 均可配位第一

6、節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成配位數(shù)是直接同中心離子（原子）配位的原子數(shù)目。配位數(shù)配位體i的數(shù)目齒數(shù)注意 ：配體的個(gè)數(shù)與配位數(shù)不是同一個(gè)概念。Cu(NH3)42+ 4PtCl3(NH3)- 3+1=4CoCl2(en)2+ 2+22=6Al(C2O4)33- 23=6Ca(EDTA)2+ 16=6（3）配位數(shù)（二）配位化合物的組成第一節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成 配位數(shù)影響因素： 電荷 中心原子電荷的增高(Ag(CN3)2-,Zn(NH3)42+和AlF63-)及配體電荷的減少(CoCl42-和Co(H2O)62+)有利于配位數(shù)的增加。 半徑 中心原子半徑的增大固然有

7、利于形成高配位數(shù)的配合物(BF4-和AlF63-)，但若過大又會減弱它同配體的結(jié)合，有時(shí)反而降低了配位數(shù)(CdCl64-和 HgCl42-)。配位體的半徑越大，配位數(shù)就越少(AlF63-和AlCl4-)。 第一節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成 配位數(shù)影響因素： 外界條件 溫度降低，配體濃度增大，有利于形成高配位數(shù)的配合物。中心離子常常具有一定的特征配位數(shù)。1價(jià)金屬離子2價(jià)金屬離子3價(jià)金屬離子 Cu+ 2,4 Ca2+ 6 Al3+ 4,6 Ag+ 2 Mg2+ 6 Cr3+ 6 Au+ 2,4 Fe2+ 6 Fe3+ 6 Co2+ 4,6 Co3+ 6 Cu2+ 4,6 Au3+ 4

8、 Zn2+ 4,6第一節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成中心原子和各配位體兩者電荷的代數(shù)和。 配離子的電荷數(shù) 配位數(shù)影響因素：第一節(jié) 配合物的基本概念一、配合物的定義和組成 配合物外界為氫離子：某酸 配合物外界為簡單陰離子：某化某 配合物外界為金屬離子、NH4+或復(fù)雜陰離子：某酸某例： Cu2SiF6 六氟合硅 ( IV ) 酸亞銅二、配合物的命名（一）外界第一節(jié) 配合物的基本概念 1. 先配體后中心，配體與中心之間加“合”字； 配體前面用 二、三、四 表示該配體個(gè)數(shù)； 幾種不同的配體之間加“ ”隔開； 中心后面加（），內(nèi)寫羅馬數(shù)字表示中心的價(jià)態(tài)。（二）內(nèi)界二、配合物的命名第一節(jié) 配合

9、物的基本概念（1）陰離子在前，中性分子在后；（2）無機(jī)配體在前，有機(jī)配體在后；（3）同類配體，按配位原子的元素符號在英文字母中的 順序排列；配位原子相同，則原子數(shù)目少的排在前面，若原子數(shù)目也相同，則按結(jié)構(gòu)式中與配位原子相連原子的元素符號的英文字母順序排列。 2. 多種配體，命名順序(命名口訣：先無后有，先陰后中，先A后B，先少后多)二、配合物的命名（二）內(nèi)界第一節(jié) 配合物的基本概念舉 例Cu(NH3)4SO4硫酸四氨合銅()K3Fe(NCS)6六異硫氰根合鐵()酸鉀 H2PtCl6六氯合鉑()酸 Cu(NH3)4(OH)2氫氧化四氨合銅() KPtCl5(NH3)五氯氨合鉑()酸鉀 二、配合物

10、的命名第一節(jié) 配合物的基本概念Zn(OH)(H2O)3NO3硝酸羥基三水合鋅()Co(NH3)5(H2O)Cl3(三)氯化五氨水合鈷()Fe(CO)5五羰(基)合鐵Co(NO2)3(NH3)3三硝基三氨合鈷()Ca(EDTA)2-乙二胺四乙酸根合鈣()二、配合物的命名舉 例第一節(jié) 配合物的基本概念銀氨配離子Cu(NH3)42+Ag(NH3)2 +K3Fe(CN)6K4Fe(CN)6鐵氰化鉀（赤血鹽）亞鐵氰化鉀（黃血鹽） 銅氨配離子習(xí)慣叫法二、配合物的命名第一節(jié) 配合物的基本概念例9-1 命名下列配合物，并指出中心離子、配體、 配位數(shù)和配離子電荷。（1） K3Cr(CN)6 （2）Zn(OH)(

11、H2O)3NO3 （3）CoCl2(NH)3H2OCl （4）PtCl2(en)練習(xí)：寫出下列配合物的化學(xué)式：(1)羥基水草酸根乙二胺合鉻()(2)氯硝基四氨合鈷() 離子 解答： (1)Cr(OH)(H2O)(C2O4)(en);(2)Co(NH3)4(NO2)Cl+二、配合物的命名第一節(jié) 配合物的基本概念由一個(gè)中心原子與若干個(gè)單齒配體所形成的配合物。 又稱內(nèi)配合物，是由一個(gè)中心原子和多齒配體結(jié)合而形成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。三、配合物的類型1. 簡單配合物2. 螯合物第一節(jié) 配合物的基本概念例：Cu(en)22+,Co(en)33+,Ca(edta)2-三、配合物的類型第一節(jié) 配合物的基本

12、概念血紅素葉綠素三、配合物的類型第一節(jié) 配合物的基本概念含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的中心離子（或原子）的配合物。3.多核配合物三、配合物的類型第一節(jié) 配合物的基本概念兩可配體采用不同的原子配位引起的異構(gòu)現(xiàn)象。四、配合物的異構(gòu)現(xiàn)象1. 鍵合異構(gòu)UV 照射加熱第一節(jié) 配合物的基本概念 配位數(shù)為4的平面正方形和配位數(shù)為6的八面體結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)幾何異構(gòu)，有順式-反式異構(gòu)體和面式-經(jīng)式異構(gòu)體存在。2.幾何異構(gòu)四、配合物的異構(gòu)現(xiàn)象第一節(jié) 配合物的基本概念定義：中心原子和配體以配位鍵結(jié)合而成的化合物 組成：中心原子、配位體；內(nèi)界和外界 配位數(shù)：配位原子的數(shù)目基本概念小結(jié)：類型：簡單配合物、螯合物、多核配合物單齒配體：配體數(shù)多齒配體：配體數(shù)乘以齒數(shù)命名：內(nèi)界：先配體數(shù) 配體 合 中