内容正文:
第二单元|配合物的形成和应用
(一)配合物的形成
制备操作 步骤
实验现象 三支试管中先生成 ,之后随浓氨水的滴入,沉淀逐渐 ,最后变为___________
解释 生成了[Cu(NH3)4]2+配离子
蓝色沉淀
溶解
深蓝色溶液
概念 由 的分子或离子(称为配位体)与 的原子或离子(称为中心原子)以 结合形成的化合物。配合物是配位化合物的简称。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物
组成 以[Zn(NH3)4]SO4为例
①内界和外界:配合物分为内界和外界
②Zn2+是中心原子,提供 接受__________
③NH3分子是配位体,N是配位原子,提供__________
④Zn2+的配位数是__
提供孤电子对
接受孤电子对
配位键
空轨道
孤电子对
孤电子对
4
续
表
孤电子对
H2O、NH3、CO
F-、Cl-、CN-
空轨道
两种
两种以上
空间排列方式
相邻
对角
续
表
[微点拨]
配位键是一种特殊的共价键。配位键中的共用电子对是由成键单方提供的,而其他的共价键的共用电子对是由成键双方提供的。
[微拓展]
一氧化碳中毒原理
一氧化碳能通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合,并且结合能力比氧气与Fe2+的结合能力强得多,从而导致血红蛋白失去载氧能力,因此一氧化碳能导致人体因缺氧而中毒。
[微辨析]
配合物一定含有配位键,而含有配位键的化合物不一定是配合物,如H3O+是含有配位键的离子
续
表
(二)配合物的应用
实验探究 银镜实验 金属离子的检验
实验操作:
实验现象:在试管内壁上出现银镜 实验操作:
实验现象:溶液变成血红色
金属离子
的分离
出现沉淀并到无色溶液 开始出现沉淀,继续滴加沉淀又减少,得红褐色沉淀和深蓝色溶液
配合物的应用 ①在化学分析中,常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成
②在生产中,配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域
③在许多尖端领域如生命科学、激光材料、超导材料、抗癌药物的研究,催化剂的研制等方面,配合物发挥着越来越大的作用
④配合物在生命体中有着重要的作用。许多酶的作用与其结构中含有形成配位键的金属离子有关
⑤氮的固定:通过过渡金属的N2分子配合物活化N≡N键,实现人工常温常压固氮
续表
[微拓展]
利用硫氰化铁配离子的颜色,可鉴定溶液中存在Fe3+,又由于该离子的颜色极似血液,常被用于电影特技和魔术表演。
续表
[新知探究(一)]
配合物的组成和结构
[分析与推测能力]
[情境质疑]
配位键实质是一种特殊的共价键,配位键的共用电子对由成键原子单方面提供,普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供,但实质是相同的。
2.配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些?
提示:[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。
3.配合物[Cu(NH3)4]SO4中中心原子是什么?配体是什么?配位原子呢?
提示:[Cu(NH3)4]SO4中中心原子是Cu2+,配体是NH3,配位原子是N。
4.NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子?你能写出NH3·BF3的结构式吗?
提示:N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,NH3·BF3的结构式可表示为
。
[生成认知]
1.配合物的组成
(1)配合物中的化学键:内界与外界之间是离子键,中心原子与配位体之间是配位键,在水溶液中电离时,离子键被破坏,而配位键不被破坏。如[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,前者电离出3个氯离子、后者电离出2个氯离子。
(2)中心原子:Cu2+提供空轨道接受孤电子对,是中心原子。配合物的中心原子一般都是过渡金属的阳离子(或原子)。
(3)配位体:NH3分子中氮原子提供孤电子对,是配位原子,NH3分子是配位体。配位体可以是阴离子,如X-(卤素离子)、OH-、SCN-等;也可以是中性分子,如H2O、NH3、CO等。配位原子必须是含有孤电子对的原子。
(4)配位数:配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目,注意配位数不一
定等于配位体的数目。如一水合甘氨酸锌 中配位数为5,配位体数为3。
2.不同配位数的配合物离子的空间结构
配位数 空间结构 结构示意图 实例