内容正文:
第四节 配合物与超分子
配位键和配合物在生命体中大量存在,对于生命活动具有重要意义。
叶绿素 血红蛋白 维生素B12
什么是配位键和配合物?配位键是怎样形成的?
一、配合物
共性:都有Cu2+
初步结论:Cu2+是蓝色的
不同阴离子的溶液对照:蓝色不是由这些阴离子导致的
固态Cu2+不一定显蓝色
结论修正:Cu2+在水溶液中常显蓝色
白色 棕色 深褐色 白色 白色 白色
CuSO4
溶液 CuCl2
溶液 CuBr2
溶液 NaCl
溶液 K2SO4
溶液 KBr
溶液
CuSO4固 CuCl2固 CuBr2固 NaCl固 K2SO4固 KBr固
CuSO4·5H2O晶体:蓝色 CuCl2·2H2O晶体:绿色
理论解释:Cu2+与水结合显蓝色或绿色
规律:结晶水少→多,晶体颜色绿→蓝
[Cu(H2O)4]2+
四水合铜离子
Cu2+与H2O间是通过什么化学键形成[Cu(H2O)4]2+呢?
思考讨论
NH3 +H+ =NH4+ ,NH3是如何与H+形成NH4+的?
思考讨论
NH3
H+
NH4+
H2O
Cu2+
[Cu(H2O)4]2+
+
+
配位键
类比NH4+ 的形成,推测Cu2+与H2O怎样形成[Cu(H2O)4]2+的?
提供孤电子对
提供空轨道
1、配位键:由一个原子单独提供孤电子对,另一个原子提供空轨道而形成的化学键,即“电子对给予—接受”键。
一、配位键
[Cu(H2O)4]2+
有空轨道接受孤电子对
提供孤电子对
电子对给予体(配体或配位体)
电子对接受体
Cu2+
H2O
2、形成条件:
①成键原子一方要有孤电子对(如H2O、NH3 、 CO、OH-、Cl-等);
②成键原子另一方有空轨道(如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子) 。
Cu
OH2
H2O
H2O
2+
OH2
3、表示方法:
A—B
电子对给予体
电子对接受体
H
N
H
H
H
[ ]
+
特别提醒:①配位键其实就是一种特殊的共价键,与共价键性质完全相同。
②具有方向性和饱和性。一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的,如Ag+形成2个配位键;Cu2+形成4个配位键等。
四个 N-H 键性质完全相同
(或A B)
[Cu(H2O)4]2+
NH4+
思考
请根据提供的球棍模型尝试画出以下两个微粒中的配位键
二、配合物
1、配位化合物:通常由金属离子或原子 与某些分子或离子 以配位键结合形成的化合物,简称配合物。
[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4] SO4
2、组成结构:一般是由内界和外界构成,内界由中心离子(或原子)、配位体构成。
[Cu(NH3)4] SO4
外界
内界
(配离子)
中心离子
配位体
配位数
配位原子:配位体中提供孤电子对的原子。常见的配位原子有 X、O、S、N、P 等
(称为中心离子或原子)
(称为配位体或配体)
练习1、完成下列空格
配合物 内界 外界 中心原子(离子) 配位体 配位数
[Ag(NH3)2]OH
K4[Fe(CN)6]
Na3[AlF6]
Ni(CO)4
[Co(NH3)5Cl]Cl2
[Ag(NH3)2]+
OH-
Ag+
NH3
2
[Fe(CN)6]4-
K+
Fe2+
CN-
6
6
[AlF6]3-
Na+
Al3+
F-
Ni(CO)4
无
Ni
CO
4
[Co(NH3)5Cl]2+
Cl-
Co3+
Cl- NH3
6
注意:有时配位体数并不一定等于配体数
(单基配位体:配位数等于配体数,
多基配位体不一定。如二乙二胺亚铁离子,配位数为4,配位体数为2)
固态时属于哪种晶体?
离子晶体
配合物结构小结:
1、配合物有些存在外界、有些无外界;
2、中心粒子可以是阳离子,也可以是中性原子;
3、配位体可以是离子或分子,可以有一种或同时存在多种;
4、配位数通常为2、4、6、8这样的偶数。
5、有时配位体数并不一定等于配位数
单基配位体(只有一个配位原子的配位体):配位数=配体数
多基配位体(有两个或多个配位原子的配位体)则不等。
如二乙二胺亚铁离子,配位数为4,
配位体数为2
特别提醒:(1)中心原子(离子):提供空轨