第三章 第四节 配合物与超分子-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2学习手册（人教版）

第三章　晶体结构与性质　 第四节　 配合物与超分子 1. 知道配位键的形成条件以及与共价键的 异同, 能用配位键知识解释某些沉淀溶 解、 颜色变化等实验现象。 2. 知道配合物的组成及成键特征, 能举例 说明某些配位化合物的典型性质、 存在 及应用, 能说出几种常见配合物的制取 方法及反应原理。 3. 能举例说明超分子的结构特征。 　 知识点 1　 配合物 1. 配位键 成键的两个原子, 一方 ( 如 X 原子) 提供孤电子对, 另一方 (如 Y 原子) 提供 空轨道接受孤电子对所形成的共价键, 叫配 位键。 可表示为 X→Y, 式中 “ →” 表示配 位键。 配位键是一种特殊的共价键。 配位键一 旦形成, 和其他普通共价键没有区别, 也具 有饱和性和方向性, 键参数完全相同。 如 NH+4 的形成: 用配位键还可以解释 Al2Cl6 的形成: AlCl3 的电子式和结构式分别为: 在熔融态和蒸气中, 两个 AlCl3 分子以 配位键结合成 Al2Cl6, 其结构式和分子结构 模型分别为: 又如, 硼酸 (H3BO3) 是一元极弱酸, 而 不是三元酸, 其本身不能电离, 而是通过结 合水电离出的 OH-释放 H+, 使溶液呈酸性: HO B OH OH +H2O 􀜩􀜨􀜑 HO B OH OH OH é ë ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú - +H+ 其中, B 原子提供一个 2p 空轨道, OH- 中的 O 原子提供孤电子对形成配位键。 2. 配合物 (1) 配合物的定义 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。 如[Cu(NH3)4]SO4。 含有配位键的化合物不一定是配合 物。 如 CO、 硫酸及铵盐等化合物中尽 管有配位键, 但由于提供空轨道的不是 中心原子或离子, 或者中心原子或离子 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 63 不是金属原子或离子, 因此, 一般不把 它们视为配合物。 由于过渡金属元素原子或离子的价 电子层的部分 d 轨道和 s、 p 轨道往往 是空轨道, 对多种配体具有很强的结合 力, 因而, 过渡金属配合物要远比主族 金属配合物多。 (2) 配合物的组成 [Cu(NH3)4]SO4 内界: [Cu(NH3)4]2 + 外界: SO2-4 中心原子或离子: Cu2+ 配位体: NH3 配位原子: N 配位数: 4 ì î í ï ï ï ï ïï ï ï ï ï ïï K3[Fe(CN) 6] 内界: [Fe(CN) 6] 3 - 外界: K+ 中心原子或离子: Fe3+ 配位体: CN- 配位原子: C 配位数: 6 ì î í ï ï ï ï ïï ï ï ï ï ï 内界与外界: 内界指配位单元, 如上述 [Cu(NH3) 4] 2 +和[Fe(CN) 6] 3 -; 外界指简单 离子, 如上述 SO2-4 和 K +。 配合物可以无外 界, 如 Ni( CO) 4 和 Fe( CO) 5, 但不能没有 内界, 内界与外界之间是完全电离的, 内界 一般难于电离。 中心离子或原子 (也称配位体的形成 体): 提供空轨道接受孤电子对。 一般是金 属阳离子, 特别是过渡金属阳离子, 但也有 中性原子, 如: Ni(CO)4 中的 Ni 和 Fe(CO)5 中的 Fe。 配位体 (简称配体): 提供孤电子对的 分子或离子。 如 NH3、 H2O 和 C1 -、 Br-、 I-、 CNS-离子等。 配位原子: 配位体中提供孤电子对的 原子。 配位数: 直接同中心原子或离子以配位 键结合的配位原子数。 　 知识点 2　 超分子 1. 超分子的定义 由两种或两种以上的分子通过分子间相 互作用结合在一起所形成的、 具有特定微观 结构和宏观功能的、 组成复杂的、 有组织的 聚集体。 超分子的形成基于 “分子间相互作 用”。 正如原子与原子通过共价键结合 成分子, 分子与分子之间通过分子间相 互作用结合成超分子。 这里所说的 “分 子间相互作用” 不仅包括 “ 分子间作 用力”, 根据相互作用的强弱程度、 取 向以及对距离和角度的依赖程度, 可以