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《配位鍵疑難釋疑》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、配位鍵疑難釋疑配位鍵及配位化合物知識盡管在教材中所占內(nèi)容不多,但它常常與化學(xué)鍵、軌道雜化及物質(zhì)性質(zhì)等內(nèi)容結(jié)合在一起設(shè)計問題,因而明晰配位鍵的本質(zhì)、存在、形成條件等相關(guān)內(nèi)容具有很重要的意義。一、配位鍵與共價鍵的本質(zhì)是否相同原子之間形成共價鍵時,若共用電子對只是由一方原子提供電子,而非來自雙方原子,這樣的共價鍵就稱為配位鍵,故配位鍵一定是共價鍵,也就具有共價鍵的特征:方向性與飽和性,所以說配位鍵與共價鍵沒有本質(zhì)上的差異。共價鍵不一定是配位鍵,關(guān)鍵是看共用電子對的來源是一個成鍵原子還是兩個成鍵原子提供的,若是由成鍵的一個原
2、子單方面提供的則為配位鍵,若是由成鍵雙方原子共同提供的則是普通共價鍵,所以說配位鍵與共價鍵只是在形成過程上有所不同而已。如濃氨水與鹽酸反應(yīng)生成氯化銨,因氨氣分子中的氮原子有一對孤電子,氫離子有空軌道,故H+與氨氣通過配位鍵結(jié)合成銨根離子,盡管銨根離子中4個氮氫鍵的形成過程不同,但實驗證明這4個氮氫鍵的性質(zhì)完全相同,沒有任何差異,這也進(jìn)一步證明配位鍵與共價鍵是沒有本質(zhì)區(qū)別的。二、形成配位鍵有何條件配位鍵是一種特殊的共價鍵,并不是任意的兩個原子相遇就能形成。它要求成鍵的兩個原子中一個原子A有孤對電子,另一個原子B有接受孤
3、對電子的“空軌道”,所以配位鍵的表示方法為A→B,A稱為配體,B稱為中心原子或離子。有時為了增強成鍵能力,中心原子或離子B利用能量相近的空軌道進(jìn)行雜化后,再來接收以配體原子A的孤電子對。配位鍵既可以存在于分子中(如H2SO4等),又可以存在于離子之中(如銨根離子、水合氫離子等),如圖所示:、例1:氣態(tài)氯化鋁(Al2Cl6)是具有配位鍵的化合物,分子中原子之間的關(guān)系如圖示,請在圖中標(biāo)出你認(rèn)為是配位鍵的斜線加上箭頭。解析:配位鍵是指成鍵雙方一方提供空軌道一方提供孤對電子。C1元素最外層有7個電子通過1個共用電子對就可以形
4、成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。所以氯化鋁(A12Cl6)中與兩個鋁形成共價健的氯原子中,有一條是配位鍵,氯原子提供電子,鋁提供空軌道。答案:三、含有配位鍵的化合物就是配位化合物嗎配位化合物一般指由過渡金屬的原子或離子(價電子層的部分d軌道和s、p軌道是空軌道)與含有孤對電子的分子(如CO、NH3、H2O)或離子(如Cl-、CN-、等)通過配位鍵結(jié)合形成的化合物。顯然含有配位鍵的化合物就不一定是配位化合物,如上述提到的硫酸及銨鹽等化合物中盡管有配位鍵,但由于沒有過渡金屬的原子或離子,故它們也就不是配位化合物。當(dāng)然含有過渡金屬離子的
5、化合物也不一定是配位化合物,如氯化鐵、硫酸鋅等化合物就不是配位化合物?,F(xiàn)以配位化合物[Co(NH3)6]Cl3為例說明配位化合物的結(jié)構(gòu)與名稱注意:內(nèi)外界之間是離子鍵,在水中全部電離。例2:現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6)]C13和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一種為橙黃色,另一種為紫紅色。請設(shè)計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來。實驗方案:。解析:[Co(NH3)6)]C13和[CO(NH3)5Cl]Cl2兩種配合物晶體是同分異構(gòu)體,組成元素和相應(yīng)個數(shù)完全相同,但結(jié)構(gòu)卻不同,在[Co(NH3)6)]C13中Co3
6、+與6個NH3分子配合成[Co(NH3)6)]3+,3個Cl-都是外界離子。[CO(NH3)5Cl]Cl2中Co3+與5個NH3分子和一個C1配合成[Co(NH3)5Cl]2+,只有2個Cl-是外界離子。由于配合物中內(nèi)界以配位鍵結(jié)合很牢固,難以在溶液中電離,內(nèi)界和外界之間以離子健結(jié)合,在溶液中能夠完全電離。不難看出,相同質(zhì)量的兩種晶體在溶液中電離出Cl-數(shù)是不同的,故我們可以利用這一點進(jìn)行鑒別。答案:稱取相同質(zhì)量的兩種晶體分別配成溶液,向兩液中分別滴加足量的AgNO3溶液,靜置過濾、干燥,所得AgC1固體多的原晶體為
7、[Co(NH3)6)]C13,另一種[Co(NH3)5Cl]Cl2例3:某物質(zhì)的實驗式為PtCl4·2NH3,其水溶液不導(dǎo)電,加入AgNO3溶液也不產(chǎn)生沉淀,以強堿處理并沒有NH3放出,寫出它的配位化學(xué)式。解析:實驗式為PtCl4·2NH3的物質(zhì),其水溶液不導(dǎo)電說明它不是離子化合物,在溶液中不能電離出陰陽離子。加入AgNO3不產(chǎn)生沉淀,用強堿處理NH3放出,說明不存在游離的氯和氨氣,所以它的配位化學(xué)式為〔Pt(NH3)2Cl4〕。答案:〔Pt(NH3)2Cl4〕總之,準(zhǔn)確理解了配位鍵及其相關(guān)知識,對于我們更好地理解或
8、拓展共價鍵的范圍、明晰雜化理論的廣泛運用以及分子或離子的空間構(gòu)型也具有重要意義。電子總是偏向一方,根據(jù)極性的強弱,或接近離子鍵,或接近極配位鍵配位鍵性共價鍵