内容正文:
第四节
配合物与超分子
人教版(2019)化学选择性必修二
第三章 晶体结构与性质
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,从而形成“结构决定性质”的认知模型。
3.了解超分子的结构特点与性质,知道超分子的简单应用。
无水硫酸铜是白色的,但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的,这是为什么呢?
无水硫酸铜
CuSO4·5H2O晶体
「实验3-2」
固体
溶液颜色
无色离子:
CuSO4
CuCl2•2H2O
CuBr2
NaCl
K2SO4
KBr
什么离子呈天蓝色:
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
白色
白色
白色
白色
绿色
深褐色
「实验3-2」
固体
溶液颜色
无色离子:
CuSO4
CuCl2•2H2O
CuBr2
NaCl
K2SO4
KBr
什么离子呈天蓝色:
白色
白色
白色
白色
绿色
深褐色
「实验3-2」
天蓝色
天蓝色
天蓝色
无色
无色
无色
[Cu(H2O)4]2+
SO42 –
Na+
Cl-
K +
Br -
实验证明,上述实验中呈蓝色的物质是水合铜离子,可表示为[Cu(H2O)4]2+,叫做四水合铜离子。
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
思考:Cu2+与H2O是如何结合成[Cu(H2O)4]2+的?
在四水合铜离子中,Cu2+与H2O之间的化学键是由H2O提供孤电子对给予Cu2+,Cu2+(含空轨道)接受水分子的孤电子对形成的。
孤电子对
O
H
H
配体
中心离子
Cu2+
(具有空轨道)
配位键
Cu2+ + 4H2O [Cu(H2O)4]2+
Cu2+
OH2
H2O
H2O
H2O
配合物
1、配位键
(1)定义
成键原子或离子一方提供空轨道,另一方提供孤电子对而形成的,这类“电子对给予-接受”键被称为配位键。
(2)配位键形成条件
一方提供空轨道(接受体)
提供空轨道,接受孤电子对的原子或离子。通常是过渡元素的原子或离子,Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。
提供孤电子对的离子或分子。如:CO、NH3、H2O;F-、CN-、Cl-等。
一方提供孤电子对(配体)
(3)配位数
直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目。
配位数=4
[Cu(H2O)4]2+
(4)表示方法
Cu
OH2
H2O
H2O
H2O
2+
配体
配位键
配离子
中心离子
读法:四水合离子
A—B 或 A→B
电子对给予体
电子对接受体
四个 N-H 键性质完全相同
请根据提供的球棍模型分析NH4+的配位键,形成的配位键和其他N-H共价键有区别吗?
[ ]+
N
H
H
H
H
或
[ ]+
N
H
H
H
H
(5)配位键特点
①配位键是一种特殊的共价键,配位键与共价键形成过程不同,但性质完全相同。同样具有饱和性和方向性。
③同普通共价键一样,配位键可以存在于分子中,如Ni(CO)4;也可以存在于离子中,如H3O+、NH4+中含有配位键.
②一般来说,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。
2、配位化合物(配合物)
(1)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。
配合物一定含有配位键,但含有配位键的物质不一定是配合物。
注意:
CO
[Ag(NH3)2]OH
K4[Fe(CN)6]
[Cu(NH3)4] SO4
NH4+
H3O+
配合物
不是配合物
(2)表示方法
Cu(H2O)4
SO4
内界
外界
中心离子/原子
配体
配位数
配位原子
②常见的配位体:含有孤电子对的原子、分子或阴离子。
如:第ⅤA、第ⅥA、第ⅦA族元素的原子;H2O、NH3、CO、醇、胺、醚;X-、CN- 、SCN-、RCOO-等。
①常见的中心离子/离子:过渡金属的原子或离子
如:H+、Al3+、B、Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
对于配合物,外界在水溶液中易电离,但内界却难电离。
(3)命名原则
①配离子
②配合物
配位数→配体名称→合→中心原子(离子)名称
类似于盐(酸、碱)的命名
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]
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