内容正文:
第四节配合物与超分子
【学习目标】
1、能从微观角度理解配位键的形成条件和表示方法;能判断常见的配合物
2、能利用配合物的性质去推测配合物的组成
3、了解超分子概念及其特性
【主干知识梳理】
一、配合物
1、配位键
NH的形成
NH3分子与H+结合成NH
NH3分子的电子式中,N原子上有一对孤对电子,而H+的核外没有电子,1s上是空轨道。当NH3分子与H+靠近时,NH3分子中N原子上的孤对电子进入H+的1s空轨道,与H+共用。H+与N原子间的共用电子对由N原子单方面提供,不同于一般的共价键,我们把这种特殊的共价键称为配位键
(1)概念:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。即:共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键
(2)配位键的形成条件
①成键原子一方能提供孤电子对。如:分子有NH3、H2O、HF、CO等;离子有Cl-、OH-、CN-、SCN-等
②成键原子另一方能提供空轨道。如:H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子
(3)成键的性质:共用电子对对两个原子的电性作用
(4)表示方法:配位键可以用A―→B来表示,其中A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对的原子
(5)配位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
【对点训练1】
1、 下列不能形成配位键的组合是( )
A.Ag+、NH3 B.H2O、H+ C.Co3+、CO D.Ag+、H+
2、下列物质①H3O+ ②[B(OH)4]- ③CH3COO- ④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是( )
A.①② B.①③ C.④⑤ D.②④
3、下列各种说法中错误的是( )
A.配位键是一种特殊的共价键 B.形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对
C.NH4NO3、CO都含有配位键 D.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
4、在NH中存在4个N—H共价键,则下列说法正确的是( )
A.4个共价键的键长完全相同
B.4个共价键的键长完全不同
C.原来的3个N—H的键长完全相同,但与通过配位键形成的N—H键不同
D.4个N—H键键长相同,但键能不同
5、既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( )
A.NH4NO3 B.NaOH C.H2SO4 D.H2O
6、气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物,分子中原子间成键关系如图所示,请在图中你认为是配位键的斜线上加上箭头
2、配位化合物
(1)配合物的概念: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、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物
(2)配合物的形成
①[Cu(NH3)4]SO4·H2O的形成
实验过程
向盛有4mL 0.1 mol/L CuSO4溶液的试管里滴加几滴1 mol/L 氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水并振荡试管,观察实验现象;再向试管中加入极性较小的溶剂(8 mL 95%乙醇),并用玻璃棒摩擦试管壁,观察现象
实验示意图
实验现象
滴加氨水后,试管中首先出现蓝色沉淀,氨水过量后沉淀逐渐溶解,滴加乙醇后析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O
有关离子方程式
Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
实验结论
上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子[Cu(NH3)4]2+为例,NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道,Cu2+与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2+可表示为
②Fe(SCN)3的形成
实验过程
向盛有少量 0.1 mol/L FeCl3溶液(或任何Fe3+的溶液)的试管里滴加1滴0.1 mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液,观察实验现象
实验示意图
实验现象
溶液变血红色
有关离子方程式
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
实验结论
试管里溶液的颜色跟血液极为相似,这是Fe3+跟SCN-形成配离子的颜色
③[Ag(NH3)2]Cl的形成
实验过程
向盛有少量 0.1 mol/L NaCl溶液的试管里滴加几滴 0.1 mol/L AgNO3溶液,产生难溶于水的白色的AgCl沉淀,再滴入1 mol/L 氨水,振荡,观察实验现象
实验示意图
实验现象
白色的AgCl沉淀消失