第十章 配位化合物
Post on 02-Jan-2016
45 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
11
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
第十章 配位化合物10.1 配位化合物的基本概念10.2 配位化合物的价键理论10.3 配位平衡10.4 配位化合物的应用
﹡
章总目录章总目录
22
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
10.1 基本概念10.1.1 配合物及其组成
例:以下三种复杂化合物 AgCl·2NH3
CuSO4·4NH3
KCl·MgCl2·6H2O
33
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
溶于水后:AgCl·2NH3 → [Ag(NH3)2]+ + Cl-
CuSO4·4NH3 →[Cu(NH3)4]2++SO42-
KCl·MgCl2 ·6H2O → K+ +Mg2++3Cl- + 6H2O
配合物:含有配离子(配位单元)的化合 物称为配合物。
AgCl·2NH3 、 CuSO4·4NH3 是配合物 , KCl·MgCl2 ·6H2O 称为复盐。
44
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
NH3
NH3 Cu2+ NH3
NH3
2+
[Cu(NH3)4]2+
[ NH3 Ag+ NH3 ]+ [Ag(NH3)2]+
[Fe (CN)6 ]3-
55
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
配合物的组成
[Cu (NH3) 4 ] SO4
中心离子
配位
体 配位体数
外界
内界
中心离子
配位
体 配
位体数
外界
内界
K3 [Fe (CN)
6 ]
66
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
1. 中心离子: 配合物中占据中心位置正离子或原子。又称形成体 .
2. 配位体: 与中心离子配合的离子或分子称为配位体 .
如 H2O 、 NH3 、 CN- 、 Cl- 、 F- 等。
3. 配位原子:在配位体中,直接与中心离子配位的原子称为配位原子。 H2O 中的 O , NH3 中的 N , CN- 中的C.
77
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
单基配位体: 配位体中只有一个原子与中心 离子配位。 H2O 、 NH3 、 CN- 、 Cl- 、 F- 等是单基配位体。多基配位体: 一个配位体中有两个或两个以 上的配位原子与中心离子配位 ,
称为多基配位体。 如 C2O4
2-- 、乙二胺、乙二胺四乙酸 (EDTA).
乙二胺 (en) : NH2—CH2—CH2—H2N
88
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
O O草酸根: ‖ ‖ —O—C—C—O—
乙二胺四乙酸( EDTA )HOOC—CH2 CH2—COOH
N—CH2CH2—N
HOOC—CH2 CH2—COOH
99
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
多基配位体与中心离子配位后形成的 配合物具有环状结构,例: [Cu(en)2]2+
H2C—H2N NH2—CH2
Cu
H2C—H2N NH2—CH2
两个五员环
1010
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
例: [Zn(EDTA)]2- ( 五个五员环 )
CO
O CH2
CO—CH2
O N Zn CH2
O N CH2
CO CH2 CH2
O CO
动画
1111
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
1212
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
螯合物:具有环状结构的配合物称为螯合物 .
螯合物中的环称为 螯环。多基配位体又称为螯合剂。中心离子与螯合剂个数之比称为螯合比。
例: [Cu(en)2]2+ 中,螯合比 = 1 ︰ 2
[Zn(EDTA)]2- 中,螯合比 = 1 ︰ 1
螯合物具有特殊的稳定性,其中又以五员环、六员环最稳定,环越多越稳定。
1313
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
1414
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
例:稳定性 [Cu(EDTA)]2- > [Cu(en)2]2+ >[Cu(NH3)4]2+
4. 配位数 : 直接与中心离子配位的配位原子的数目叫做中心离子的配位数 .
例 : [Cu (NH3)4]SO4 Cu2+ 的配位数为 4
[Cu(en)2]2+ Cu2+ 的配位数为 4
K3 [Fe (CN)6 ] Fe3+ 的配位数是 6
[Zn(EDTA)]2- Zn2+ 的配位数是 6
1515
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
配位数与配合物空间构型的关系例 :[Ag(NH3)2]+ 配位数为 2 , 直线型 H3N——Ag——NH3
[Cu (NH3)4 ]2+ 配位数为 4 ,有平面四方型 .
NH3
NH3H3N
H3N
Cu2+
1616
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
[Zn(NH3)4]2+ 配位数为 4 ,正四面体 .
[FeF6]3- 配位数为 6 ,正八面体 .
1717
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
5. 配离子的电荷:配离子的电荷等于中心离子的电荷与配位体电荷的代数和 .
例: [Cu (NH3)4 ]2+ [Fe (CN)6 ]3-
[Fe (CN)6 ]4-
10.1.2 配合物的命名 1. 配阴离子: 配位体—合中心离子 ( 氧化数 )— 酸外界 例: K3 [Fe (CN)6] 六氰合铁 (Ⅲ) 酸钾
1818
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
2. 配阳离子: 外界—配位体—合中心离子 ( 氧化数 )
例: [Cu (NH3)4 ]SO4 硫酸四氨合铜 (Ⅱ)
配位体两种以上 :先阴离子,后中性分子 先简单,后复杂。例: K[Co(NH3)2Cl4]
四氯二氨合钴 (Ⅲ) 酸钾 [Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2
氯化一氯一水四氨合钴 (Ⅲ)
1919
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
3 、无外界配合物 [Pt(NH3)2Cl2] 二氯二氨合铂 (Ⅱ)
[Co(NH3)3(NO2)3] 三硝基三氨合钴 (Ⅲ)
[Fe(CO)5] 五羰基合铁
2020
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
10.2.1 价键理论的要点 1. 形成体 (M) :有空轨道 配位体 (L) :有孤对电子 二者形成配位键 ML
2. 形成体 ( 中心离子 ) 采用杂化轨道成键
3. 空间构型与杂化方式有关
10.2 10.2 配位化合物的价键理论配位化合物的价键理论﹡
2121
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
Zn2+
NH3
[Zn(NH3)4]2+
2222
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
10.2.2 配离子的形成 1. 外轨型配离子的形成 中心离子全部用外层空轨道 (ns,np,nd)
杂化成键形成的配合物称为外轨配合物 .
[Ag(NH3)2]+ 的空间构型为直线形。4d 5s 5p
Ag+
2323
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
sp 杂化
[Ag(NH3)2]+
5p4d 5s
NH3 NH3
[AgCl2]- , [CuCl2]
- 与上述同类[NiCl4]2- 的空间构型为四面体 .
3d 4s 4p[NiCl4]2-
sp3 杂化 Cl- Cl- Cl- Cl-
2424
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
2. 内轨型配离子的形成 中心离子 次外层 (n-1) d 轨道参与杂化形成的配合物称为内轨配合物。
[FeF6]3- 为正八面体结构
Fe3+
3d 4s 4p 4d···
[FeF6]3-
sp3d2 杂化 F- F- F- F- F- F-
2525
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
[Ni(CN)4]2- 的空间构型为平面正方形 .
Ni2+
3d 4s 4p
[Ni(CN)4]2-
CN- CN- CN-CN-dsp2 杂化
2626
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
[Fe(CN)6]3- 为正八面体结构
Fe3+
3d 4s 4p
[Fe(CN)6]3-
d2sp3 杂化 CN- CN- CN-CN-CN-CN-
2727
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
3. 形成外轨型或内轨型的影响因素
(1) 中心离子的价电层结构 中心离子内层 d 轨道已全满,只能形
成外轨型配离子。如 Zn2+ ( 3d10) 、 Ag+(3d1
0). 中心离子 d3 型 , 如 Cr3+ ,有空 (n-1)d
轨道, (n-1)d2 ns np3 易形成内轨型。 中心离子内层 d 轨道为 d4~d9 ,内外轨型配离子都可形成,决定于配位体的类型。
2828
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
(2) 配位体CN – CO NO2
– 等,易形成内轨型。F– 、 H2O 、 OH- 易形成外轨型 。 NH3 、 Cl- 两种类型都可能形成,与
中心离子有关。10.2.3 内外轨型配离子的某些差异 1. 离解程度 内轨型配离子比外轨型配离子更稳定,离解程度小。
2929
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
2. 磁性 物质的磁性的大小可用磁矩 μ 来表示 ,
它与所含成单电子数 n 的近似关系如下:
B)n(n 2B 称为 Bohr( 玻尔 ) 磁子,是磁矩单位 .
3. 氧化还原稳定性 内轨型 [Co(CN)6]4- 易被氧化成 [Co(CN)6]3- .
因 Co2+ 受 CN- 影响, 3d 轨道上电子被激发到 5s 轨道,此电子易失去。
3030
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
10.3.1 配位平衡常数 实验证明 : [Cu (NH3)4 ]2+ Cu2++4NH3
平衡时: V 配位 = V 离解
])NH(Cu[c
)NH(c)Cu(cKd
2
43
342
10.3 配位平衡
3131
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
Kd 称为配离子的不稳定常数。 Kd 越大 ,
配离子越易离解。反应: Cu2+ + 4NH3 [Cu (NH3)4 ]2+
Kf 称为配离子的稳定常数, Kf 越大,配离子越稳定。
)NH(c)Cu(c
])NH(Cu[cK f
342
243
平衡时
3232
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
df K
1K
例:分别计算 0.1mol/L [Ag(NH3)2]+ 中和 0.1mol/L[Ag(CN)2]- 中 Ag+ 的浓度,并说明 [Ag(NH3)2]+ 和 [Ag(CN)2]- 的稳定性。
10.3.2 配位平衡的计算
3333
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
初始: 0 0 0.1 mol·L-1
平衡: x 2x 0.1- x
解: Ag+ + 2NH3 [Ag (NH3)2 ]+
72 1011
2
10
.
)x(x
x.K f 0.1-x ≈ 0.1
1337 10311
10114
10
Lmol..
.x
3434
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
初始: 0 0 0.1 mol·L-1
平衡: y 2y 0.1- y
Ag+ + 2CN- [Ag (CN)2 ]-
0.1-y ≈ 0.1
18321 10682
10314
10
Lmol..
.y
3535
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
10.3.3 配位平衡的移动 1. 配位体浓度的影响例:若在 0.1mol/L 的 [Ag (NH3)2 ]+ 中通入氨,使氨的浓度为 1mol/L ,此时溶液中的 Ag+ 浓度是多少?
初始: 1 0.1 mol·L-1
平衡: x 1+2x 0.1- x
解: Ag+ + 2NH3 [Ag (NH3)2 ]+
3636
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
72 1011
21
10
.)x(x
x.K f
0.1-x ≈0.1 , 1+2x≈1
x = 9.9×10-9 (mol·L-1)
2. 酸度的影响Fe3+ + 6F- [FeF6]3-
+ + 3OH- 6H+
Fe(OH)3 6HF
3737
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
[FeF6]3- + 6H+ Fe3+ + 6HF
66
6
636
63 1
afj KK)F(c
)F(c
)H(c)FeF(c
)HF(c)Fe(cK
Kf 和 Ka 越小,则 Kj 越大,在酸性条件下,配离子越易离解。 Kf 和 Ka 越大,则 Kj 越小,在酸性条件下,配离子不易离解。
3838
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
[Ag (NH3)2 ]+ + 2H+ Ag+ + 2NH4+
[Cu (NH3)4 ]2+ + 4H+ Cu2+ + 4NH4+
3. 配位平衡与沉淀平衡 AgCl(s)+ 2NH3 [Ag (NH3)2 ]+ + Cl-
)AgCl(spfj KK)Ag(c
)Ag(c
)NH(c
)Cl(c])NH(Ag[cK
32
23
Kf 和 Ksp 越大,则 Kj 越大,沉淀越易溶解 .
Kf 和 Ksp 越小,则 Kj 越小,沉淀越不易溶解 .
3939
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
例:若使 0.1mol AgCl 溶解于 1 升氨水中, 氨水的浓度至少为多少?解: AgCl(s)+ 2NH3 [Ag (NH3)2 ]+ + Cl-
平衡: x 0.1 0.1
37102 1098110111081
1010
...x
..K j
33 22
10981
010
Lmol.
.
.x
氨水的初浓度 = 2.2 + 0.2 =2.4 mol·L-3
4040
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
例:若使 0.1mol AgI 溶解于 1 升氨水中,氨 水的浓度至少为 多少?解: AgI(s)+ 2NH3 [Ag (NH3)2 ]+ + I-
平: x 0.1 0.1 10717
2 1049101110581010
...
x
..K j
1310 1033
1049
010
Lmol.
.
.x
AgI 不能溶解于氨水。
4141
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
例:若使 0.1mol AgI 溶解于 1 升 KCN 溶液 中, KCN 的浓度至少为 多少?解: AgI(s)+ 2CN- [Ag (CN)2 ]- + I-
平衡: y 0.1 0.1
521172 101110311058
1010
...
y
..K j
145 1003
1011
010
Lmol..
.y
KCN 的初浓度 = 3.0×10-4 +0.2≈0.21mol·L- 1
4242
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
例:将 0.2mol·L-1 [Ag(NH3)2]+ 与等体积的 0.2mol·L-1 KBr 溶液混合,有无 AgBr
沉淀生成?解: Ag+ + 2NH3 [Ag (NH3)2 ]+
平衡: x 2x 0.1-x
72 1011
2
10
.
)x(x
x.K f
0.1-x≈ 0.1
x =1.14×10-3 mol·L-1
4343
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
c(Ag+)c(Br-) = 1.14×10-4 > Ksp(AgBr)
有 AgBr 沉淀生成
c(Br-) = 0.1mol·L-1
4. 配位平衡与氧化还原平衡 2Fe3+ + 12SCN- 2[Fe(SCN)6]3-
血红 + Sn2+
2Fe2+ +Sn4+
2[Fe(SCN)6]3-+Sn2+ 2Fe2++Sn4++12SCN -
4444
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2
I2 + I- I3-
( 红棕色 )
+12F-
2[FeF6]3- ( 无色 )
2Fe2+ + I2 + 12F- 2[FeF6]3- + 2I-
5. 配合物之间的转化 Fe(SCN)3+6F- [FeF6]3- + 3SCN-
血红 无色Kf : 4.4×105 1.0×1016
4545
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
[FeF6]3- + 3C2O42- [Fe(C2O4)3]3- + 6F-
黄色 Kf = 1.58 ×1020
)Fe(c
)Fe(c
)OC(c)FeF(c
)F(c])OC(Fe[cK j
3
3
242
336
63342
)FeF(K
])OC(Fe[KK
f
fj
36
3342
Kj 越大,反应越易向右进行,因此,反应总是向着生成 Kf 大的配离子方向进行.
4646
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
10.4 配位化合物的应用(自学)
4747
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
自测题:
1. 下列配合物系统命名错误的是 ( )
A. K2[HgI4] 四碘合汞 ( )Ⅱ 酸钾 B. [Al(OH)4]
- 四羟基合铝 ( )Ⅲ 离子 C. [Ni (CO)4 四羰基合镍 ( ) Ⅱ D. [Pt (NH3)2 Cl2] 二氯二氨合铂 ( )Ⅱ
C
4848
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
2. Ni(en)2]2+离子中镍的配位数和氧化数 ( )
分别是 A. 2 , +2 B. 2, +3
C. 6 , +2 D. 4 , +2
D
3. 下列物质,能在强酸中稳定存在的是 ( )
A. [Ag(S2O3 )2]3- B. [Ni(NH3)6]
2+
C. [Fe(C2O4 )3]3- D. [HgCl4]
2-
D
4949
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
AgCl,sp])NH(Ag[,fK/K
23
4. AgI + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + I-的竟争
平衡常数 Kj = ( )
A.
B.
C.
D.
])NH(Ag[,fAgI,sp KK
23
])NH(Ag[,dAgI,sp KK
23
AgI,sp])NH(Ag[,fK/K
23
AgI,sp])NH(Ag[,dK/K
23
A
5050
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
5. 下列说法错误的是 ( )
A. 配合物的形成体大多数是中性原子或 带正电荷的离子。 B. [Ag(NH3)2]
+ 的一级稳定常数 Kf,1与二 级离解常数 Kd,2的乘积等于 1。 C. 四氨合铜 ( )Ⅱ 离子比二乙二胺合铜 ( ) Ⅱ 离子稳定。 D. 配位数就是配位原子的个数。
C
5151
上一页上一页 下一页下一页 本章目录本章目录
作业: 1 、 2 、 5 、 7 、 8
top related