無機(jī)化學(xué)天津大學(xué)08-1配合物的基本概念課件

無機(jī)化學(xué)

第八章

配位化合物第八章配位化合物第一節(jié)

配合物的基本概念中心原子(或離子)與配體以配位鍵結(jié)合形成的復(fù)雜化合物。簡稱配合物,舊稱絡(luò)合物。

8.1

配合物的基本概念配位化合物的定義：

1704年德國人合成并作為染料和顏料使用的普魯士藍(lán)(K[FeIIFeIII(CN)6]

H2O)是最早有記載的配合物。通常認(rèn)為配位化學(xué)始于1798年CoCl3

6NH3的發(fā)現(xiàn)。配位化學(xué)的起源：

1893年A.Werner

(1866-1919,法國-瑞士化學(xué)家)提出了配合物的正確化學(xué)式和成鍵本質(zhì)，被看作是近代配位化學(xué)的創(chuàng)始人。

8.1

配合物的基本概念幾乎所有的化學(xué)元素都能形成配合物，其數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般簡單的無機(jī)化合物。配合物具有種種獨特的性能，在人類社會各個領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，其研究也越來越深入，使配位化學(xué)成為化學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域，并逐漸滲透到材料科學(xué)、生物科學(xué)、醫(yī)學(xué)等許多學(xué)科中。8.1

配合物的基本概念實驗[Cu(NH3)4]2+

(深藍(lán)色)過量氨水[Cu(NH3)4]SO4晶體

(深藍(lán)色)乙醇

CuSO4溶液

(淺藍(lán)色)適量氨水Cu2(OH)2SO4↓

(藍(lán)色)Cu2(OH)2SO4+8NH3·H2O→

2[Cu(NH3)4]2++8H2O+2OH-+SO42-2Cu2++SO4+2NH3·H2O→Cu2(OH)2SO4+2NH4+2-由中心離子和配體通過配位鍵結(jié)合的復(fù)雜離子配離子由配離子形成的化合物配合物8.1

配合物的基本概念[Cu(NH3)4]SO4KCl

CuCl2晶體中[Cu(NH3)4]2+[CuCl3]

溶液中

[Cu(NH3)4]2+、SO4K+、Cu2+、Cl

配合物不是配合物某些復(fù)鹽配合物也可以是中性化合物，如：

[PtCl2(NH3)2]、Ni(CO)4、Fe(CO)5廣義地說：凡是含有以配位鍵結(jié)合的化合物,都可以稱為配合物。如：H3B←NH3

2-8.1

配合物的基本概念主要內(nèi)容1.配合物的基本概念2.配合物的化學(xué)鍵理論

——價鍵理論、晶體場理論3.配合物的穩(wěn)定性

——穩(wěn)定常數(shù)及其有關(guān)計算4.配合物的類型5.配合物的應(yīng)用第8章配位化合物第8章配位化合物第8章配位化合物第8章配位化合物基本要求1.配合物的組成、命名2.配合物的價鍵理論、晶體場理論3.配合物的穩(wěn)定常數(shù)及其有關(guān)計算4.配合物的應(yīng)用第8章配位化合物8-1配合物的基本概念8-2配合物的化學(xué)鍵理論8-3配合物在水溶液的穩(wěn)定性8-4配合物的類型8-5配合物的應(yīng)用目錄第八章配位化合物配合物的基本概念第一節(jié)[Cu(NH3)4]SO4([Cu(NH3)4]2+——配離子)內(nèi)界配位數(shù)NH3為配體中心離子(形成體)CuNH34SO4配位原子(SO4)

外界2-8.1.1配合物的組成8.1

配合物的基本概念[Fe(CO)5]配位數(shù)配體FeCO中心原子(形成體)配位原子8.1.1配合物的組成8.1

配合物的基本概念8.1.1配合物的組成1.形成體(中心離子或中心原子):

絕大多數(shù)為金屬離子如

Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+

具有能接受孤電子對的空軌道的原子或離子

少數(shù)為非金屬離子如

B3+

{[BF4]-}

、Si4+

{[SiF6]2-}金屬原子如

Ni{[Ni(CO)4}、Fe{[Fe(CO)5}8.1

配合物的基本概念8.1.1配合物的組成2.配位個體、配體及配位原子配位體(簡稱配體)：如：

[Cu(NH3)4]2+[Fe(CO)5]配體

NH3CO

與形成體以配位鍵結(jié)合的離子或中性分子即:能提供孤電子對的分子或離子

常見的配體:陰離子:X-、OH-、CN-

中性分子:NH3、H2O、CO、RNH2(胺)8.1

配合物的基本概念配位原子:配體中提供孤電子對與形成

體形成配位鍵的原子常見的配位原子：N、O、S、C、鹵素原子如

[Cu(NH3)4]2+[Fe(CO)5]配體

NH3

CO配位原子

NC配位個體——形成體與一定數(shù)目配體形成的結(jié)構(gòu)單元8.1.1配合物的組成2.配位個體、配體及配位原子8.1

配合物的基本概念單齒配體多齒配體一個配體所含配位原子個數(shù)12個或2個以上舉例NH3、X-

OH-H2NCH2CH2NH2配體分為單齒配體和多齒配體8.1.1配合物的組成2.配位個體、配體及配位原子根據(jù)一個配體中所含配位原子個數(shù)8.1

配合物的基本概念8.1

配合物的基本概念中性分子配體H2O水NH3氨CO羰基CH3NH2甲胺配位原子ONCN陰離子配體F-氟Cl-

氯Br-溴I-碘OH-

羥基CN-氰NO2-硝基配位原子FClBrIOCN陰離子配體ONO-亞硝酸根SCN-硫氰酸根NCS-異硫氰酸根配位原子OSN常見單齒配體8.1

配合物的基本概念常見多齒配體結(jié)構(gòu)名稱縮寫符號草酸根(OX)乙二胺(en)鄰菲咯啉(o-phen)聯(lián)吡啶(bpy)乙二胺四乙酸(H4edta)

8.1

配合物的基本概念3.配位數(shù)——與一個形成體形成配位鍵的配位原子總數(shù)配位個體配位體配位原子配位數(shù)[Cu(NH3)4]2+NH3單齒N4[CoCl3(NH3)3]Cl-NH3單齒ClN6[Cu(en)2]2+en雙齒N4en的分子式為：配體為單齒，配位數(shù)=配體的總數(shù)配體為多齒，配位數(shù)≠配體的數(shù)目8.1.1配合物的組成8.1

配合物的基本概念影響配位數(shù)大小的因素

（1）中心離子（3）外界條件（2）配體8.1

配合物的基本概念影響配位數(shù)大小的因素

（1）中心離子如配離子[PtCl4]2

[PtCl6]2

中心離子Pt2+

Pt4+

配位數(shù)46

電荷——離子電荷越高，配位數(shù)越大8.1

配合物的基本概念常見金屬離子(Mm+)的配位數(shù)(n)M+nM2+nM3+nM4+nCu+2、4Cu2+4、6Fe3+6Pt4+6Ag+2Zn2+4、6Cr3+6Au+2、4Co2+4、6Co3+6Pt2+4Sc3+6Hg2+2、4Au3+4Ni2+4、6Al3+4、6半徑——半徑越大，其周圍可容納的配體較多，配位數(shù)大如配離子[AlF6]3

[BF4]

半徑

r(Al3+)>r(B3+)

配位數(shù)64影響配位數(shù)大小的因素

（1）中心離子電荷——離子電荷越高，配位數(shù)越大8.1

配合物的基本概念半徑——半徑越大，其周圍可容納的配體較多，配位數(shù)大影響配位數(shù)大小的因素

（1）中心離子電荷——離子電荷越高，配位數(shù)越大但半徑過大,中心離子對配體的引力減弱,反而會使配位數(shù)減小。如：配離子

[CdCl6]4

[HgCl4]2

配位數(shù)

648.1

配合物的基本概念（2）配體電荷——電荷越多，配體間斥力增大，配位數(shù)越小如配離子[Zn(NH3)6]2+[Zn(OH)4]2

配體NH3OH

配位數(shù)

64影響配位數(shù)大小的因素

8.1

配合物的基本概念半徑——半徑越大，中心離子所能容納配體數(shù)減少,配位數(shù)越小如配離子[AlF6]3

[AlCl4]

配體F

Cl

配位數(shù)

64（2）配體影響配位數(shù)大小的因素

電荷——電荷越多，配體間斥力增大，配位數(shù)越小電荷——電荷越多，配體間斥力增大，配位數(shù)越小電荷——電荷越多，配體間斥力增大，配位數(shù)越小8.1

配合物的基本概念影響配位數(shù)大小的因素

增大配體濃度降低反應(yīng)溫度（3）外界條件有利于形成高配位數(shù)的配合物（1）中心離子（2）配體8.1

配合物的基本概念4.配離子電荷配離子電荷=

形成體與配體電荷的代數(shù)和配合物[Cu(NH3)4]SO4K3[Fe(CN)6]配離子[Cu(NH3)4]2+[Fe(CN)6]3-

形成體Cu2+Fe3+配體NH3CN-配離子電荷+2-38.1.1配合物的組成8.1

配合物的基本概念8-1-2

配合物的化學(xué)式和命名1.

配合物的化學(xué)式原則含有配離子的配合物：陽離子在前，陰離子在后整個配位個體用方括號[]括起來如[CrCl2(H2O)4]Cl[Cr(NH3)5(H2O)]Cl3同類配體以配位原子元素符號英文字母次序排列形成體→配體陰離子→中性分子無機(jī)配體→有機(jī)配體配位個體：8.1

配合物的基本概念8.1

配合物的基本概念2.

配合物的命名遵循一般無機(jī)物命名原則配合物：陰離子在前，陽離子在后形成體氧化數(shù)用羅馬數(shù)字表示配位個體：配體→合→形成體→()

陰離子→中性分子無機(jī)配體→有機(jī)配體同類配體以配位原子的英文字母次序排列形成體氧化數(shù)配體間用“·”隔開，配體數(shù)用一、二等表示8-1-2

配合物的化學(xué)式和命名類型化學(xué)式命名配位酸H[BF4]四氟合硼(Ⅲ)酸H3[AlF6]六氟合鋁(Ⅲ)酸配位堿[Zn(NH3)4](OH)2

氫氧化四氨合鋅(II)[Cr(OH)(H2O)5](OH)2

氫氧化一羥基

五水合鉻(Ⅲ)配位鹽K[Al(OH)4]四羥基合鋁(Ⅲ)酸鉀[Co(NH3)5(H2O)]Cl3三氯化五氨

一水合鈷(III)[Pt(NH3)6][PtCl4]

四氯合鉑(II)酸六氨合鉑(II)

中性分子[Ni(CO)4]

四羰基合鎳

[PtCl2(NH3)2]

二氯

二氨合鉑(II)

8.1

配合物的基本概念注意NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]

四(異硫氰酸根)·二氨合鉻(Ⅲ)酸銨如Na3[Ag(S2O3)2]

二(硫代硫酸根)合銀(Ⅰ)酸鈉帶倍數(shù)詞頭的無機(jī)含氧酸根陰離子配體，命名時需用括號括起來2.

配合物的命名8-1-2

配合物的化學(xué)式和命名8.1

配合物的基本概念2.

配合物的命名如異硫氫酸根NNCS硫氫酸根SSCN硝基NNO2亞硝酸根OONO-命名配位原子配體---有些配體具有相同的化學(xué)式，但由于配位原子不同，而命名不同注意8.1

配合物的基本概念如CO羰基

OH-羥基

NO亞硝基某些分子或基團(tuán)，作配體后讀法上有所改變2.

配合物的命名注意8-1-2

配合物的化學(xué)式和命名8.1

配合物的基本概念賣油翁下課了，回顧學(xué)習(xí)一個小故事吧！學(xué)習(xí)目標(biāo)1、復(fù)述故事，深入理解文章內(nèi)容，初步把握人