内容正文:
【学习目标】
知道配位键、配合物的概念,学会配位键的判断方法,会分析配合物的组成与应用。
第2课时 配位键
NH3+H+ = NH4+ 氨分子是怎样与 H+ 结合的呢?
思考:配位键与共价键的异同?
异:电子来源不同(一方提供孤电子对,另一方具有空轨道)
同:氮原子、氢原子共用一对电子;和普通共价键的性质(键长、键能、键角)完全相同(NH4+为正四面体)。
轨道重叠
成键原子一方提供孤对电子,另一方提供接受孤对电子的空轨道而形成的化学键。
A→B
定义:
1.配位键
表示方法:
一种特殊的共价键
提供孤对电子的原子 提供空轨道的原子
[H N H]+
H
H
[H N H]+
H
H
思考:水合氢离子H3O+是否存在配位键,若存在,请表示出来。
思考:CO分子中是否存在配位键?若存在,请表示出来。
同共价键一样,配位键可以存在于分子之中,也可以存在于离子之中。
[H O H]+
H
H+
交流研讨
否
是
否
Ag+
N
配位化合物:由金属的原子或离子(有空轨道)与含有孤电子对的分子(如 NH3、H2O)或离子(如 Cl-、OH-)通过配位键构成的物质,简称配合物。
一般来说,组成中含有配位键的物质称为配位化合物。
NH4+ H3O+ CO H2SO4 HNO3中均含配位键,但不是配合物。
二氨合银离子
物质 是否含有配位键 提供空轨道 提供孤电子对
KCl
NaOH
[Ag(NH3)2]+
4d10
六氰合铁酸钾
铁氰酸钾
四羟基合铝酸钠
氢氧化二氨合银
硫酸四氨合铜
Fe(SCN)3
Fe(CO)5
五羰基合铁
硫氰酸钾
0
+2
+3
+3
提供空轨道
过渡金属的原子或离子
提供孤电子对
分子或阴离子(如H2O、NH3、CO、Cl-、OH-)
配体中提供孤对电子的原子
直接成键原子的个数
通常=配体个数
硫酸四氨合铜
思考:硫酸四氨合铜中有哪些化学键?
离子键(外界和内界以离子键结合,溶于水断开,发生完全电离。) 共价键 配位键
注意箭头指向和配位原子
Co3+
[Co(NH3)5Cl]2+
Cl—
NH3、Cl—
6
[Co(NH3)6]3+
Co3+
Cl—
NH3、Cl—
6
电离方程式:[Co(NH3)6]Cl3===[Co(NH3)6]3+ + 3Cl—
[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2+ + 2Cl—
配合物中外界离子能完全电离,而内界离子一般不能电离出来。
配合物 配离子 外界离子 配体 中心离子 配位数
[Co(NH3)6]Cl3
[Co(NH3)5Cl]Cl2
1.1 mol配离子[Co(NH3)6]3+中所含σ键的数目为________。
2. Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,其原因是?
N元素电负性比O元素小,N原子更容易提供孤电子对,形成配位键更稳定。
24NA
配位键是共价单键,
1根配位键是一根σ键
2.配合物的制备与应用
外界条件的变化影响配离子的存在形式。Cl-和H2O相互竞争引起平衡移动,从而使溶液颜色发生变化。
氯化铜溶液浓度大
实验任务 1.探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化
蓝色
黄绿色
[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O
稀释
黄色
Fe3+也可与Cl-配位形成黄色的[FeCl4]-。
Fe3+在水溶液因为水解与OH-配位而显黄色。
不同的配合物耐酸程度不同,从而影响其存在形式。
实验任务 2.分别以氯化铁和硝酸铁为原料,探究Fe3+溶液显色的原因
加酸,抑制水解
氢氧化二氨合银
请表示出[Ag(NH3)2]+中的配位键
一般,配位数=中心离子化合价×2
实验任务 3.制备[Ag(NH3)2]+并用于与葡萄糖反应得到银镜
+
Ag
H3N
NH3
配位平衡:[Ag(NH3)2]+ Ag++2NH3
由于 Ag+ 被束缚在 NH3 的“紧紧包裹”中,在其被葡萄糖还原成银单质时,银原子缓慢析出、有序排列,从而形成光亮的银镜。这在制镜工业中有重要应用。
与OH-相比,Cu2+可与NH3配位生成蓝色更深的[Cu(NH3)4]2+
实验任务 4.对比Cu2+与氨水和OH-反应的差异
配合物的应用
(1)用于物质的检验,如Fe3+的检验;
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3
(2)用于制备物质,如制镜;
(3)生命体中,许多酶与金属离子的配合物有关;
(4)科学研究和生产实践:进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到