配位化合物的結(jié)構(gòu)

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1、第三章配位化合物的結(jié)構(gòu)本章教學(xué)要求1.理解配位化合物的基本概念、組成和命名；2.理解配位化合物的價鍵理論、晶體場理論，能解釋配位化合物的成鍵特征、幾何構(gòu)型、穩(wěn)定性、磁性及顏色；3.1配合物的基本概念3.1.1配合物的定義及組成由中心離子或原子和圍繞在它周圍的一組負離子或分子以配位鍵相結(jié)合而成的配位的體均稱為配位物。如果配位個體帶電荷，則稱配離子，帶正電荷的叫配陽離子，如[Cu(NH3)4]2+;帶負電荷的叫配陰離子，如[Fe(CN)6]3－；配位個體不帶電荷則稱配合分子，如[Ni(CO)4]、[PtCl2(NH3)2]等。配合物中，中心離子（或原子）與其周圍配位的負離子或分子組成內(nèi)配位層（內(nèi)界

2、），寫于方括號內(nèi)。方括號之外的部分為外界，它由一定數(shù)目帶相反電荷的離子與整個內(nèi)界相結(jié)合，使配合物呈中性。有的配合物無外界。1.?中心離子(或原子)又稱配合物形成體。一般都是帶正電荷的金屬陽離子，但也有電中性的金屬離子，如[Ni(CO)4]及[Cr(CO)6]中的Ni，Cr均為中性原子。不同外層電子構(gòu)型的中心離子形成配合物的能力不同。一般來說，具有8電子構(gòu)型的離子，生成配合物的能力較弱，而具有大于8而小于18電子構(gòu)型（9~17電子構(gòu)型），即d軌道未完全充滿的過渡金屬離子2.?配位體和配位原子與中心離子（或原子）直接配位的分子或離子叫配位體，簡稱配體。作配位體的物質(zhì)可以是非金屬的單原子離子，也可以

3、是非金屬的多原子離子或分子。配位體中直接與中心離子（或原子）成鍵的原子為配位原子?；蛟?，生成配合物的能力最強。配位原子的特點是：電負性大、有孤對電子的非金屬原子。F、Cl、Br、I、C、N、P、O、S配合（位）劑：提供配位體的物質(zhì)配合（位）劑：提供配位體的物質(zhì)如KCN、KI、KSCN3.??配位數(shù)配位數(shù)的大小與配位體的性質(zhì)有關(guān)大體積配位體有利于形成低配位數(shù)配合物，大體積高價陽離子中心原子有利于形成高配位數(shù)配合物。常見金屬離子的配位數(shù)如下表所示。1價金屬離子Cu+2,4Ag+2Au+2,42價金屬離子Ca2+6Mg2+6Fe2+6Co2+4,6Cu2+4,6Zn2+4,63價金屬離子Al3+4

4、,6Cr3+6Fe3+6Co3+6Au3+43.1.2配位體的類型配合物種類多主要是由于配體的種類多。根據(jù)配體能提供的配位原子數(shù)和結(jié)構(gòu)特征，主要可分為以下幾類：1.單齒配體一個配體中只能提供一個配位原子與中心離子成鍵的叫單齒配體。單齒配體與中心離子形成簡單配合物●單齒配體：一個配體中只含一個配位原子.在有些配體中含有兩個配位原子，如(SCN)–離子，結(jié)構(gòu)為線性兩可配體：1.以S為配位原子時，-SCN–硫氰根以N為配位原子時，-NCS–異硫氰根2.又如NO2–：以N為配位原子時，-NO2–硝基以O(shè)為配位原子時，-ONO–亞硝酸根2.多齒配體配體中含有兩個或兩個以上配位原子的叫多齒配體。其齒數(shù)可以

5、是2，3，4，5，6。無機含氧酸根（如CO32-、SO42-、PO43-等）有機酸根（如CH3COO-）即可作單齒也可作二齒配體。2.螯合配體同一配體中兩個或兩個以上的配位原子直接與同一金屬離子配合成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配體稱為螯合配體。二齒配體：乙二胺(en)H2NCH2CH2NH2六齒配體：乙二胺四乙酸根(EDTA4-)-:OOCH2CCH2COO:-N-CH2-CH2–N-:OOCH2CCH2COO:-螯合配體與中心離子形成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)（螯環(huán)）的配位個體，即螯合物。五元和六元環(huán)結(jié)構(gòu)具有特殊的穩(wěn)定性。4.π鍵配體能提供π鍵電子與中心原子配位的配體稱為π鍵配體，簡稱π配體。例如乙烯（C2H4）、丁二烯

6、（CH2=CH-CH=CH2）、苯（C6H6）、環(huán)戊二烯基（）等。由π配體形成的配合物稱為π配合物。π配合物通常出現(xiàn)在過渡金屬配合物中。3.1.3配合物的命名簡單配合物的命名服從無機化合物命名的一般原則。若配陽離子外界是簡單負離子時稱為“某化某”，是酸根離子或配陰離子時稱為“某酸某”。若陽離子是H+，則為某酸若陰離子是OH-，則為氫氧化某配合物的內(nèi)界：1配體在前，形成體在后，用羅馬字表示氧化態(tài)；2用中文倍數(shù)詞頭（二、三等）表示配體個數(shù)；3多種配體按先陰離子，后中性分子；先無機配體后有機配體為序，不同配體之間用“?”分開，最后一個配體后加一“合”字；4同類配體按配原子元素符號英語字母為序；5配原

7、子相同，則以配體中原子少者列前；6若以上相同，按結(jié)構(gòu)式中與配原子相連的非配體原子符號為序。如NH2-，NO2-,則NH2-在前[PtNH2NO2(NH3)2]：氨基?硝基?二氨合鉑(Ⅱ)；具有陽離子的化合物[Cu(NH3)4]SO4(配位鹽)硫酸四氨合銅(Ⅱ)[Ag(NH3)2]OH(配位堿)氫氧化二氨合銀(Ⅰ)[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl(配位鹽)氯化二氯?三氨?一水合鈷(Ⅲ)[Pt