内容正文:
第22讲 配合物 分子间作用力 超分子
任务目标
1.了解配位键的形成和配合物的组成。
2.了解分子间作用力的类型、特征、实质及其对物质性质的影响。
3.能列举存在氢键的物质,并能解释氢键对物质性质的影响。
考点一 配位键 配合物必备知识
1.配位键
(1)配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成共价键。
(2)配位键的表示:常用“→”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子,如NH可表示为,在NH中,虽然有一个N—H形成过程与其他3个N—H形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。
2.配位化合物
配合物的组成
[中心离子(配体)n][外界]
典型配合物
Cu(NH3)4SO4
Fe(SCN)3
Ag(NH3)2OH
中心离子
Cu2+
Fe3+
Ag+
中心离子结构特点
一般是金属离子,特别是过渡金属离子,必须有空轨道
配体
NH3
SCN-
NH3
配体结构特点
分子或离子,必须含有孤对电子(如NH3、H2O、CO、Cl-、SCN-等)
配位数(n)
4
3
2
外界
SO42-
无
OH-
颜色
深蓝色
血红色
无色
配离子所含化学键
配体通过配位键与中心离子结合
配合物所含化学键
配位键、离子键;配体或外界中可能还含有共价键
配合物的常见性质
属于离子化合物,多数能溶解、能电离,多数有颜色
金属羰基配合物
是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物,如四羰基镍[Ni(CO)4]。在许多有机化合物的合成反应中,金属羰基配合物常常作为这些反应的催化剂
二茂铁
二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯的环之间。在固体状态下,两个茂环相互错开成全错位构型,温度升高时则绕垂直轴相对转动。二茂铁的化学性质稳定,类似芳香族化合物
要点突破
1.胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如下,有关胆矾的说法正确的是( )
A.该配合物的配体是H2O,配位数为5
B.Cu2+的价电子排布式为3d84s1
C.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
D.胆矾中含有的共价键有离子键、极性键、配位键和氢键
2.[Zn(CN)4]2-在水溶液中可与HCHO发生反应生成[Zn(H2O)4]2+和HOCH2CN,下列说法错误的是( )
A.Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10
B.1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为1.806×1024
C.HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp3
D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键,结构可表示为
3.根据配位键的形成条件,完成下列各题。
(1)以下微粒中不含有配位键的是 。
①NH ②H3O+ ③CH4 ④N2H ⑤[Ag(NH3)2]OH ⑥Fe(SCN)3 ⑦CH3COO-
(2)NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,则NH3·BF3的结构式 。
(3)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是 。
(用离子方程式表示,已知[AlF6]-在溶液中可稳定存在)。
(4)硼酸的结构式为,属于一元酸,试写出其电离方程式 。
考点二 分子间作用力与分子的性质 超分子必备知识
1.分子间作用力
(1)定义:物质分子间普遍存在的一种相互作用。
(2)分类:分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(3)强弱:范德华力<氢键<化学键。
(4)范德华力:一般来说,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,范德华力逐渐增大。
范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。 范德华力越大,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。
(5)氢键
①形成:已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个电负性很大的原子之间的作用力,称为氢键。
②表示方法:A—H…B—(A、B是电负性很大的原子,一般为N、O、F三种元素;A、B可以相同,也可以不同。)
③特征:具有方向性和饱和性。
④分类:氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
⑤分子间氢键对物质性质的影响:主要表现为使物质的熔、沸点升高,对电离和溶解度等产生影响。
2.分子的性质
(1)分子的极性—极性分子与非极性分子。
极性分子正负电荷中心不重合。
非极性分子正负电荷中心重合。
(2)分子的极性与键的极性、分子立体构型的关系。
类型
实例
键的极性
立体构型
分子极性
X2
H2、N2
非极性键
直线形
非极性分子
XY
HCl、