内容正文:
第十章 配位化合物
1
2.熟悉
配合物价键理论和晶体场理论的基本要点及应用;配合物的空间构型和几何异构。
3.了解
配合物的类型;配合物的应用。
配合物的概念、组成和命名方法;配离子稳定常数及影响配合物稳定性的因素。
1.掌握
章节目标
配位化合物是一类组成复杂,应用极广的化合物。特别是在现代结构化学理论和近代物理实验方法的推动下,配位化学已发展成为一个内容丰富、成果丰硕的学科,并广泛应用于工业、生物、医药等领域。
(一) 引言
第一节 配合物的基本概念
第一代铂类抗癌药——顺铂
第二代铂类抗癌药——卡铂
第三代铂类抗癌药——奥沙利铂
最早(1798年)发现的配位化合物:CoCl3·6NH3。
1893年瑞士化学家维尔纳(Werner A)教授对这类化合物的本性提出了天才见解, 被后人称为维尔纳配位学说。他因此获得1913年诺贝尔化学奖,他的学说深深地影响着20世纪无机化学和化学键理论的发展 。
维尔纳 (1866—1919)
一 、配合物的定义和组成
实验证明:
(一)配位化合物的定义
Cu(OH)2沉淀
[Cu(NH3)4]SO4溶液
CuSO4溶液
Cu(OH)2(蓝色沉淀)
CuSO4溶液
NaOH
BaSO4(白色沉淀)
CuSO4溶液
BaCl2
CuSO4溶液
NH3
Cu(OH)2沉淀
[Cu(NH3)4]SO4溶液
CuSO4溶液
NH3水
NH3水
实 验
一 、配合物的定义和组成
由中心金属(离子或原子)和一定数目的配位体(中性分子或阴离子)通过配位键相结合形成的复杂结构单元称配合单元,由配合单元组成的化合物称配合物。
(一)配位化合物的定义
一 、配合物的定义和组成
(二)配位化合物的组成:由内界和外界组成。内界又是由中心原子和配体组成。
内界: 配合物中所含的配位单元(即配合物的特征部分)。由配位共价键结合起来的,相对稳定的结构单元。可以为中性分子,也可以为阴离子或者阳离子。外界: 内界以外部分,也就是与内界电荷平衡的相反离子。
←外界
内界
K2[HgI4]
内界
←外界
只 有 内 界
一 、配合物的定义和组成
1.中心原子(central atom)
配合物中接受孤对电子的阳离子或原子统称为中心原子。
中心原子一般是金属离子,大多为过渡元素,特别是第ⅧB族元素以及相邻近的一些副族元素。某些副族元素的原子和高氧化值非金属元素的原子也是较常见的中心原子,如
[Ni(CO)4]中的Ni(0)
[SiF6]2-中的Si(Ⅳ)
(三)相关概念:
一 、配合物的定义和组成
2. 配体(ligand)和配位原子(ligating atom)
与中心原子以配位键结合的阴离子或中性分子称为配体。
配体中直接向中心原子提供孤对电子形成配位键的原子称为配位原子。
配位原子的最外电子层
都有孤对电子,常见的
是电负性较大的非金属
的原子 N、O、C、S、
F、Cl、Br、I
一 、配合物的定义和组成
3. 配体的分类:单齿配体和多齿配体
单齿配体(monodentate ligand):只含有一个配位原子的配体称为单齿配体。如NH3、H2O、CN-、F-、Cl-其配位原子分别为N、O、C、F、Cl。注意:少数配体虽有两个配位原子,由于两个配位原子靠得太近,只能选择其中一个与中心原子成键,故仍属单齿配体,如CN-、 NO2-、ONO-、SCN-、NCS-
多齿配体(multidentate ligand):含有两个或两个以上配位原子的配体称为多齿配体。如
双齿配体:乙二胺(en) H2N-CH2-CH2-NH2
三齿配体:二亚乙基三胺(DEN):H2NCH2CH2 NHCH2CH2 NH2
六齿配体:乙二胺四乙酸根(Y4-) EDTA
一 、配合物的定义和组成
4. 配位数: 与中心原子键合的配位原子的数目。
例如:
一 、配合物的定义和组成
配位数 金属离子 实 例
2 Ag+、Cu+ 、Au+ [Ag(NH3)2]+、[Cu(CN)2]-
4 Cu2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Al3+、Sn2+、Pb2+、Co2+、Ni