1、配位化合物9.1 配位化合物的基本概念9.2 配合物的化學鍵理論9.3 配合物的穩定性9.4 螯合物9.5 配合物的應用(自學)精品課件9.1 配位化合物的基本概念9.1.1 什么是配位化合物9.1.2 配合物的組成9.1.3 配合物的命名精品課件9.1.1 什么是配位化合物 ZnSO4 + 4NH3 = Zn(NH3)4SO4 在Zn(NH3)4SO4 中， Zn2和NH3的濃度極低，而Zn(NH3)42卻大量存在，WHY？定義：具有孤對電子的離子或分子和具有空軌道的原子或離子組成的化合物。 精品課件9.1.2 配合物的組成 內界: 中心體(原子或離子)與配位體,以配位鍵成鍵外界：與內界電荷

2、平衡的相反離子例： KFe(CN)6 Cu(NH3)4SO4 K2HgI4 CoCl3(NH3)3 內界 Co (NH3) 6 Cl3中心原子配體外界配位數精品課件（1）中心離子(或原子)：提供空的價電子軌道 過渡金屬陽離子。 某些非金屬元素： 如SiF62-中的Si(IV) 。 中性原子：如Ni(CO)4和Fe(CO)5中的Ni 和Fe精品課件（2）配體（配位體）：含有孤對電子 無機配體：H2O、NH3、CO、CN、X等。 有機配體 。 配位原子：直接與中心原子以配位鍵相連的原子。 通常是電負性較大的原子,如C、N、O、X和S。 單齒配體：配體中只含一個配位原子。 如：X-、S2-、H2O、

3、NH3、CO、CN-等。 多齒配體：配體中含兩個或更多的配位原子。如 C2O42-、氨基乙酸根、乙二胺、乙二胺四乙酸根(edta)。 NH2CH2COO- , NH2CH2CH2NH2 (en)* * * *精品課件（3）配位數：直接與中心原子結合的配位原子的數目。（4）配離子的電荷：中心原子和配體電荷的代數和。 也可根據外界離子的電荷數來決定配離子的電荷數。 例：K3Fe(CN)6和K4Fe(CN)6 分別是3和4。 若為單齒配體，配位數配體數。例：Ag(NH3)2 、Cu(NH3)42+、 CoCl3(NH3)3和 Co(NH3)63+的配位數分別為2、4、6和6。 若為多齒配體，配位數配

4、體數。例：Cu(en)22+的配位數為4，Cu-edta的配位數為6。精品課件1. 配離子的命名配體數-配體名稱“ . ”配體數-配體名稱“合”中心原子名稱(中心原子氧化數,羅馬數字表示) 總原則：先陰離子后陽離子，先簡單后復雜(1) 先無機配體，后有機配體。 Cis-PtCl2(Ph3P)2 順二氯 . 二(三苯基膦)合鉑(II) (2) 先陰離子，后陽離子和中性分子的名稱。 KPtCl3NH3 三氯 . 氨合鉑(II)酸鉀 (3) 同類配體，按配位原子元素的英文字母順序排列。 Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨 . 水合鈷（III）9.1.3 配合物的命名精品課件(4) 同類配體同一

5、配位原子時，將含較少原子數的配體排在前面。例：Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(py)Cl 氯化硝基 . 氨 . 羥胺 . 吡啶合鉑（II）(5) 若配位原子相同，配體中含原子數目也相同，則按與配位原子相連的原子的元素符號的字母順序排列。例：Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨 . 水合鈷（III） Co(NH3)63+ 六氨合鈷（III）配離子Co(NH3)4(H2O)22+ 四氨. 二水合銅（II）配離子Co(en)33+ 三（乙二胺）合鈷（III）配離子 精品課件2）配合物的命名 陰離子名稱在前，陽離子名稱在后。 陰離子為簡單離子，則稱某化某。 陰離子為復雜離子，則稱某酸某。

6、若外界為氫離子，則綴以“酸”字。例：K2PtCl6 六氯合鉑（IV）酸鉀 H2PtCl6 六氯合鉑（IV）酸Cu2SiF6 六氟合硅（IV）酸銅 Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨 . 水合鈷（III）Zn(NH3)4SO4 硫酸四氨合鋅（II）Ag(NH3)2(OH) 氫氧化二氨合銀(I) 精品課件9.2 配合物的化學鍵理論9.2.1 價鍵理論9.2.2 晶體場理論(自學)精品課件9.2.1 價鍵理論解決的問題： 配合物的配位數 幾何構型 磁矩及反應活性一、基本要點1）中心離子與配體以配位鍵相結合2）中心離子提供的是空的雜化軌道；配離子的空間構型、配位數及穩定性主要決定于雜化軌道的數目

7、和類型。 精品課件二、配鍵和配位化合物分類 1. 外軌型配合物中心原子是用最外層的ns、np或ns、np、nd組成的雜化空軌道接受電子，與配體形成配位鍵. 例：FeF63-中Fe3+：3d5 3d 4s 4p 4dsp3d2雜化，八面體構型精品課件2.內軌型配合物：配合物中心原子原有的電子層結構發生電子重排，提供(n1)d軌道和ns、np組成的雜化空軌道與配體結合成配鍵 .例：Ni(CN)42- ， Ni 2：3d8。 3d 4s 4pdsp2雜化，四方形 3d 4s 4p精品課件(3)內外軌型取決于配位體 (主要因素)中心離子(次要因素)(a) 電負性較小: CN, CO和NO2等易形成內軌

8、型 電負性較大: X , H2O易形成外軌型 而NH3分子在兩者之間 (b) 有空(n-1)d軌道，易形成內軌型 無空(n-1)d軌道， 易形成外軌型 精品課件(4) 用磁矩判斷外軌型配合物：未成對電子數多， 較大， 一般為高自旋配合物內軌型配合物：未成對電子數減少， 較小， 一般為低自旋配合物精品課件Co(NH3)63+，Co3+: 3d63d4s4p4d3d調整4s4p4d3d雜化軌道3sp2dd2sp3雜化內軌型配合物，低自旋 = 0精品課件CoF63 ， Co3+: 3d6 3d4s4p4d外軌型配合物，高自旋 = 4.90B.M.正八面體構型3d雜化軌道d2sp3雜化d2sp3精品課

9、件三、 雜化軌道形式與配合物的空間構型 雜化類型配位數空間構型實例sp 2直線形Ag(NH3)2+ Ag(CN)2 sp23平面三角形Cu(CN)32 ,HgI3 sp34正四面體Zn(NH3)42+,Cd(CN)42 dsp24四方形Ni(CN)42 dsp35三角雙錐Ni(CN)53 Fe(CO)5d4s5四方錐TiF52 Sp3d26八面體FeF63 AlF63- SiF62- PtCl64-d2sp36Fe (CN)63-,Co(NH3)6精品課件9.3 配合物的穩定性9.3.1 配合物的穩定常數9.3.2 影響配合物穩定性的因素 (自學)9.3.3 配位平衡的移動精品課件9.3.1

10、配合物的穩定常數一、配合物的穩定常數 (K穩) Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42+ K穩Cu + NH3 = Cu(NH3) 2+ K穩 1Cu(NH3) 2+ + NH3 = Cu(NH3)22+ K穩 2Cu(NH3)22+ + NH3 = Cu(NH3)32+ K穩 3Cu(NH3)32+ + NH3 = Cu(NH3)42+ K穩 4K穩 = K穩 1 K穩 2 K穩 3 K穩 4K不穩K不穩4K不穩3K不穩2K不穩1K不穩 = K不穩 1 K不穩 2 K不穩 3 K不穩 4精品課件注：同類型配離子：K穩越大，配離子越穩定。不同類型配離子： 不能直接用K穩比較配離子 的穩

11、定性，需計算。類似難溶強電解質溶解度的比較！精品課件9.3.3 配位平衡的移動M+ + L- ML+ H+HLMOH+OH-影響平衡移動的因素：酸、堿、沉淀劑、氧化或還原劑,其它配離子。精品課件（一）配位平衡與酸堿平衡M+ + L- ML+ H+HL1. K穩越小； pH值越小；配體堿性越強，共軛酸越弱，配合物越易解離，配位平衡左移。2. 一般每種配合物均有最適宜的酸度范圍, 因此可控制酸度提高反應的選擇性。精品課件（二）配位平衡與沉淀平衡Ag(NH3)2+I- AgI 2NH3精品課件【例1】向含有0.20molL-1氨和0.02molL-1 NH4Cl的混合溶液中，加入等體積0.30 mo

12、lL-1Cu(NH3)42+溶液，混合后有無Cu(OH)2沉淀生成？(已知Cu(NH3)42+ K穩= 4.81012 ，Cu(OH)2 Ksp= 2.210-20， Kb (NH3) = 1.7810-5)解：等體積混合后，各物質的濃度為： CNH3= 0.10 mol/L，CNH4+= 0.01mol/L ， CCu(NH3)42+= 0.15 mol/L體系中同時存在三個平衡：電離、配位和沉淀溶解平衡。精品課件1.計算OH-:精品課件2.計算Cu2+:精品課件3.判斷(溶度積規則):精品課件【例2】欲完全溶解0.01mmol AgCl在1.0mL的氨水中，則所需氨水的最低濃度是多少？(已

13、知AgCl的Ksp=1.5610-10， Ag(NH3)2+的K穩=1.7 107 )起始：0.01 0 0 mol反應：0.01 0.02 0.01 0.01 mol 平衡： x 0.01 0.01mol/L精品課件精品課件(三) 配位平衡與氧化還原平衡1. 配離子/金屬電極精品課件Mn+ + ne M配位的 使金屬電極的電極電勢降低， 結果： 配離子比相應的金屬離子的氧 化能力降低，難被還原為金屬。精品課件2. 同一金屬不同價態的配離子電對例：在半反應Co3+eCo2+ =1.84V中加入氨水Co3+6NH3CO(NH3)63+ K穩=1.61035Co2+6NH3CO(NH3)62+ K穩=1.3105精品課件精品課件（四）配離子之間的相互轉化反應向生成更穩定配離子的方向進行。精品課件9.4 螯合物中心離子與多齒配體形成具有環狀結構的配合物。五元環和六元環最穩定，環愈多螯合物愈穩定。 所以，螯合物與具有相同配位原子的非螯合物相比，具有特殊的穩定性。 應用：血紅素就是一種含鐵的螯合物， 維生素B1