1、第第7章配位化学章配位化学主要内容主要内容 7.1配合物的基本概念配合物的基本概念 7.2配合物的化学键理论配合物的化学键理论*7.3螯合物螯合物 7.4配位平衡配位平衡*7.1配合物的基本概念配合物的基本概念 7.1.1配合物的定义配合物的定义 7.1.2配合物的组成配合物的组成 7.1.3 配合物的化学式和命名配合物的化学式和命名*7.1.17.1.1配合物的定义配合物的定义 配合物配合物:一般是指由一般是指由金属原子或离子金属原子或离子,与其它与其它分子或离子分子或离子以以配位键配位键 结合结合而形成的而形成的复杂离子或化合物复杂离子或化合物。这些复杂离子或化合物也称为。这些复杂离子或化
2、合物也称为配位个体配位个体。配位个。配位个体中的复杂离子称为体中的复杂离子称为配离子配离子。配阳离子:配阳离子:Cu(NH3)4 2+,Ag(NH3)2;配阴离子:配阴离子:Fe(CN)64-,Al(OH)4-;配合物:配合物:Cu(NH3)4 SO4 ;Ni(CO)47.1.27.1.2配合物的组成配合物的组成 1.中心离子(原子)中心离子(原子)2.配体和配位原子配体和配位原子 3.配位数配位数 4.配离子电荷配离子电荷 5.配合物的内界和外界配合物的内界和外界1.中心离子(原子)配合物的中心离子(原子)配合物的形成体形成体 中心离子(原子):占据配离子中心位置的离子,是配合物的核心部分,
3、所中心离子(原子):占据配离子中心位置的离子,是配合物的核心部分,所以也称为配合物的以也称为配合物的形成体形成体。简称中心离子。简称中心离子。中心离子:中心离子:必须具有可以接受孤对电子的空轨道必须具有可以接受孤对电子的空轨道。例如,例如,Cu2+中有空的中有空的4s,4p,4d轨道。轨道。中心离子:一般是阳离子,少数为中性原子。常见的是过渡元素的离子或原中心离子:一般是阳离子,少数为中性原子。常见的是过渡元素的离子或原子子 例如:例如:Cu(NH3)4 2+中的中的Cu2+离子离子,Ni(CO)4中的中的 Ni原子原子 2.2.配体和配位原子配体和配位原子 配体配体:配合物中与中心离子结合(
4、配位)的分子或离子称配合物中与中心离子结合(配位)的分子或离子称为配体。为配体。例如:例如:Cu(NH3)4 2+中的中的NH3分子;分子;Fe(CN)64一一中的中的CN一一 离子。离子。提供配体的物质称为配合剂。提供配体的物质称为配合剂。配位原子配位原子:配体中与中心离子相结合的原子称为配位原子。配体中与中心离子相结合的原子称为配位原子。例如,例如,NH3分子中的分子中的N原子。原子。配位原子提供孤电子对给中心离子的空轨道从而形成配位配位原子提供孤电子对给中心离子的空轨道从而形成配位键。键。配体分为配体分为:单齿配体和多齿配体。单齿配体和多齿配体。单齿配体单齿配体:配体中只含有一个配位原子
5、。例如,:配体中只含有一个配位原子。例如,NH3分分子。子。多齿配体多齿配体:配体中含有两个或两个以上的配位原子。:配体中含有两个或两个以上的配位原子。例如例如H2N-CH2-CH2-NH2 乙二胺分子,简称乙二胺分子,简称en。几个分子的结构几个分子的结构-en草酸根草酸根3.3.配位数配位数 配位数:配位数:配体中,与中心离子结合的配体中,与中心离子结合的配位原子配位原子的的总数,称为该中心离子的配位数。总数,称为该中心离子的配位数。例如例如Cu(NH3)4 2+中铜离子的配位数为中铜离子的配位数为4;Co(NH3)4(H2O)2Cl3中钴离子的配位数是中钴离子的配位数是6;Cr(OH)(
6、C2 o2O2)H2O en)中铬离子配位数是中铬离子配位数是6;其中其中C2O42和和en各自各自 有有2个配位原子。个配位原子。4.4.配离子电荷配离子电荷 配离子的电荷数:等于组成它的中心离子和配体电荷数的代数和。配离子的电荷数:等于组成它的中心离子和配体电荷数的代数和。例如;例如;Mn(NH3)6 2+,2 Fe(CN)64-,4 Ni(CO)4,0配合物的内界和外界配合物的内界和外界 内界:内界:配合物的特征部分,由中心离子和配体结合而成的相对稳定的整体配合物的特征部分,由中心离子和配体结合而成的相对稳定的整体 ,即配位个体。即配位个体。外界:外界:与配离子电荷相反的其它离子,距离配
7、合物中心较远。与配离子电荷相反的其它离子,距离配合物中心较远。内界是以配位键(共价键)结合,内界是以配位键(共价键)结合,内界和外界之间是离子键。内界和外界之间是离子键。(配阳离子)配合物的组成(配阳离子)配合物的组成综述综述内界内界配合物配合物 Zn(NH3)4Cl2外界外界中心离子中心离子 配体配体Zn (NH3)42+Cl22-配离子电荷配离子电荷配位原子配位原子 配位数配位数(配阴离子)配合物的组成(配阴离子)配合物的组成综述综述配合物配合物 K3Fe(CN)6外界外界内界内界中心离子中心离子配体配体K3 Fe (CN)63-配离子电荷配离子电荷配位原子配位原子配位数配位数(中性)配合
8、物的组成综述(中性)配合物的组成综述1 1配合物配合物 CoCl3(CN)3中心离子中心离子配体配体 Co Cl3(NH3)3 配位数配位数配位原子配位原子(中性)配合物的组成综述(中性)配合物的组成综述2 2配合物配合物 Ni(CO)4中心离子中心离子配体配体 Ni (CO)4 配位数配位数配位原子配位原子配体配体CO称为称为 羰基羰基。7.1.37.1.3配合物的化学式和命名配合物的化学式和命名 1.配合物的化学式:阳离子在前,阴离子在后。例如配合物的化学式:阳离子在前,阴离子在后。例如 Cu(NH3)4 SO4,K4Fe(CN)6 配离子的化学式:中心离子阴离子配体中性离子配体配离子的化
9、学式:中心离子阴离子配体中性离子配体 同类配体,按配位原子的元素符号的字母顺序。同类配体,按配位原子的元素符号的字母顺序。例例如如:CoCl2(OH)2(NH3)22-,CoCl2(NH3)3(H2O)2-配离子的化学式括在方括号内。配离子的化学式括在方括号内。7.1.37.1.3配合物的化学式和命名配合物的化学式和命名*2.配合物的命名:配合物的命名:a.内界和外界之间内界和外界之间 配阴离子:某酸某,配阴离子:某酸某,K4Fe(CN)6.酸钾酸钾 配阳离子:某化某,或某酸某配阳离子:某化某,或某酸某 Cu(NH3)4 SO4 硫酸硫酸 Cu(NH3)4 Cl2 氯化氯化b.内界命名内界命名
10、 1.先配体先配体,后中心离子后中心离子.配体和中心离子之间加一个配体和中心离子之间加一个 “合合”字字 PtCl2(NH3)2 二氯二氯二氨二氨合合铂铂()配体配体 中心离子中心离子b.内界命名内界命名 2.有多个配体时,按照有多个配体时,按照“先无机先无机”,“后有机后有机”;先先阴阴离子离子,后,后中性分子中性分子,顺序排序,顺序排序 Cr(OH)(C2O4)H2O en)一一羟基羟基 一水一水 一草酸根一草酸根 一乙二胺一乙二胺合铬(合铬()无机阴无机阴 无机中性无机中性 有机阴有机阴 有机中性有机中性 有多个同类有机配体,按照有多个同类有机配体,按照“先简单先简单”,“后复杂后复杂”
11、顺顺序排序。例如,先序排序。例如,先”乙二胺乙二胺”,后后”1,3-丙二胺丙二胺”b.内界命名内界命名 2.有多个配体时,先有多个配体时,先阴离子阴离子,后,后中性分子中性分子,不同配体之间用,不同配体之间用“”隔开,最后隔开,最后一个配体之后加一个配体之后加“合合”字字 CrCl2(H2O)4Cl 氯化二氯化二氯氯四四水水合合铬(铬()阴离子阴离子 中性分子中性分子b.内界命名内界命名 3.同类配体(都是中性,或者都是阴离子),按同类配体(都是中性,或者都是阴离子),按配位原子配位原子字母顺序排序字母顺序排序 Co(NH3)4(H2O)2Cl3 三氯化四三氯化四氨氨二二水水合钴(合钴()NH
12、3 H2Ob.b.内界命名内界命名 4.同一配体的数目,用一、二、三等数字表示同一配体的数目,用一、二、三等数字表示 Co(NO2)3(NH3)3 三三硝基硝基三三氨合钴(氨合钴()b.内界命名内界命名 5.中心离子的氧化态在中心离子之后用带中心离子的氧化态在中心离子之后用带圆括号的罗马数字圆括号的罗马数字表示。表示。KCoCl2(OH)2(NH3)2 二氯二氯二羟基二羟基二氨合钴二氨合钴()酸钾酸钾 中心离子的氧化态中心离子的氧化态表表7-1一些配合物的化学式和命名示例一些配合物的化学式和命名示例 学会一些配体的名称:学会一些配体的名称:Cr(OH)(C2O4)H2O en)一一羟基羟基一一
13、草酸根草酸根一水一水一一乙二胺乙二胺合铬(合铬()Na3Ag(S2O3)2 二二硫代硫酸根硫代硫酸根合银合银()酸钠酸钠 NO2 ONO SCN NCS en 硝基硝基 亚硝酸根亚硝酸根 硫氰根硫氰根 异硫氰根异硫氰根 乙二胺乙二胺表表7-1一些配合物的化学式和命名一些配合物的化学式和命名示例示例 H2SiF6、K2PtCl6、Cu(NH3)4SO4、PtCl(NO2)(NH3)4SO4、Co(NH3)4(H2O)2Cl3 六氟合硅(六氟合硅()酸、)酸、六氯合铂(六氯合铂()酸钾、)酸钾、硫酸四氨合铜(硫酸四氨合铜()、)、硫酸一氯硫酸一氯一硝基一硝基四氨合铂(四氨合铂()、)、三氯化四氨三氯化四氨二水合钴(二水合钴()7.1配合物的基本概念小节配合物的基本概念小节 配合物、配合物、配位个体、配位个体、配配(阴,阳)(阴,阳)离子、离子、中心离子(形成体)、中心离子的氧化态、中心离子(形成体)、中心离子的氧化态、配体、配位原子、配位数、配离子电荷配体、配位原子、配位数、配离子电荷 内界、外界、内界、外界、配合物的命名配合物的命名*PtCl(NO2)(NH3)4SO4