内容正文:
第五章 配位滴定法
(1)配位体的孤对电子进入中心离子的空轨道形成配位键。
(2)中心离子提供的的空轨道是杂化轨道,杂化轨道的空间分布决定配离子的几何构型。
配位化合物的价键理论
一、价键理论要点
例如:[Ag(NH3)2]+ 配位数为2 Ag 4d105s1
Ag+ ○ ○○○
4d10 5s 5p
Ag+要提供2个空轨道(sp杂化轨道)接受N的孤对电子。
[Ag(NH3)2]+
4d10 .NH3↑↑ .NH3
sp杂化轨道呈直线型分布,因此[Ag(NH3)2]+为直线型分子。
[Ni(NH3)4]2+
3d8 NH3↑ ↑ ↑NH3
Ni2+采取sp3杂化 因此[Ni(NH3)4]2+为正四面体型分子。
[Ni(NH3)4]2+ 配位数为4 Ni 3d84s2
Ni2+ ○ ○○○
3d8 4s 4p
配离子的几何构型与中心离子的轨道杂化类型的关系:
配位数 杂化轨道类型 空间构型 实例
2 sp 直线型 [Ag(NH3)2 ]+ [Ag(CN)2 ]–
3 sp2
平面三角型 [CuCl3 ] –
4
sp3
正四面体 [Zn(NH3)4 ] 2+
dsp2
平面正方型 [Ni(CN)4 ] 2– [Cu(NH3)4 ] 2+
5 dsp3 三角双锥 [Fe(CO)5 ]
6 sp3d 2 正八面体
[AlF6 ] 3-
d 2sp3
正八面体
[Fe(CN)6 ] 3 –
二、内轨型与外轨型配合物
中心离子全部用最外层轨道ns、np、nd杂化,与配位体结合形成的配合物称为外轨型配合物。
中心离子有次外层轨道(n-1)d参与杂化,与配位体结合形成的配合物称为内轨型配合物。
1. 概 念
如:[FeF6]3- 配位数为6 Fe 3d64s2
Fe3+ sp3d2杂化, 正八面体构型, 为外轨型配合物。
【特点】内层电子不发生重排
例如: (1) [Fe(CN)6]3-
Fe3+ d2sp3杂化, 正八面体构型,为内轨型配合物
【特点】内层电子发生重排
配合物是内轨型还是外轨型可通过测定其磁矩来确定。
磁矩μ(单位为玻尔磁子(B·M))与物质中未成对电子数n的关系:
μ = n(n+2)
n 0 1 2 3 4 5
μ(B·M) 0 1.73 2.83 3.87 4.90 5.92
2. 判断方法
(1)若 X = 10,则形成外轨型配合物。 eg:Ag+、Zn2+
(2)若 X < 5,则形成内轨型配合物。 eg:Cr3+
(3)若 X = 5 ~ 9,则取决于配位体的性质:
F-、OH-、H2O等(弱场配位体)多形成外轨型配合物;
CN-、NO2-、CO等(强场配位体)多形成内轨型配合物;
Cl-、NH3等配位体则两种类型的配合物都有可能形成。
对于价电子层结构为(n-1) d x ns0的中心离子:
3.决定因素
外轨型配合物一般不如内轨型配合物稳定(在中心离子及配位数相同的条件下)
4.配合物的稳定性与配合物的类型的关系
配位平衡
向[Cu(NH3)4]SO4 溶液中加入少量稀的NaOH溶液,未见蓝色Cu(OH)2沉淀;
如代之以Na2S,则有黑色CuS沉淀生成
〔Kspθ(Cu(OH)2 )= 2.2×10-20 ,KSP