内容正文:
第四节 配合物与超分子
第三章 晶体结构与性质
第1课时 配合物
无水硫酸铜是白色的,但CuSO4·5H2O却是蓝色的,这是为什么呢?
无水硫酸铜
CuSO4·5H2O
固体颜色 CuSO4
白色 CuCl2
绿色 CuBr2
深褐色 NaCl
白色 K2SO4
白色 KBr
白色
溶液颜色
无色离子
什么离子呈天蓝色
SO42-
Na+
Cl-
K+
Br-
无色 无色 无色
天蓝色 天蓝色 天蓝色
[Cu(H2O)4]2+
Cu2+ ?
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?
向盛有下表中固体样品的试管中,分别加入足量的水,观察实验现象并填写下表
实验3-2
依据反应 NH3 +H+ =NH4 + ,讨论NH3是如何与H+形成NH4+的?
有空轨道
有孤电子对
类比NH4+的形成,推测[Cu(H2O)4]2+的形成
(电子对接受体)空轨道 孤电子对(电子对给予体)
Cu2+ + 4H2O = [Cu(H2O)4]2+(蓝色)
配位键
H2O
Cu2+
提供孤电子对
空轨道接受孤电子对
电子对给予体
电子对接受体
2.形成条件:
①成键原子一方要有孤电子对(如分子有NH3、H2O、HF、CO等;离子有Cl-、OH-、CN-、SCN-等);
②成键原子另一方有空轨道(如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等过渡金属的原子或离子)
A—B
电子对给予体
电子对接受体
(或A B)
一.配位键
1.概念: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。
3.表示方法:
配位键是一种特殊的共价键,同样具有饱和性和方向性。
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。
1.通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。
配位化合物一定含有配位键
但含有配位键的化合物不一定是配位化合物
例如:CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5
二.配合物
[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4] SO4
(1)中心原子(离子):提供空轨道的金属离子或原子。
一般是过渡金属,必须有空轨道。
(2)配位体:含有孤电子对的分子或离子
NH3 H2O CO Cl- SCN- CN-
(3)配位原子:配位体中具有孤电子对的原子N O P S,
一般是ⅤA Ⅵ A ⅦA的非金属原子
(4)配位数:直接同中心原子配位的原子数目,一般是2、4、6、8
(5)配离子的电荷:等于中心离子和配体总电荷的代数和,如:[Fe(SCN)6]3-
2.配位化合物
3.配合物的组成
[Cu(H2O)4]SO4
中心离子
配体
配位数
内界
外界
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。
对于具有内外界的配合物,内外界之间以离子键结合,在水溶液中内外界之间完全电离,但内界离子较稳定一般不能电离出来。
[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42-
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
[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
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。
4.配合物的结构特点
5.配合物的命名
①配离子念法:配位数→配体名称→合→中心原子(离子)名称
②配合物→类似于盐(酸、碱)的念法
六氰合铁酸钾
氢氧化二氨合银
三氯一氨合铂酸钾
硫酸四氨合铜
[Cu(NH3)4] SO4
K3[Fe(CN)6]
[Ag(NH3)2]OH
K[Pt(NH3)Cl3]
无水CuSO4固体是白色的,但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的,为什么呢?
胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O