内容正文:
第四节
配合物与超分子
无水CuSO4固体是白色的,但CuSO4·5H2O晶体却是蓝色的,为什么呢?
实验3-2:下表中的少量固体溶于足量的水,观察实验现象并填写表格。
P95
固体 ①CuSO4 ②CuCl2·2H2O ③CuBr2 ④NaCl ⑤K2SO4 ⑥KBr
白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色
哪些溶液呈天蓝色
实验说明什么离子呈天蓝色,什么离子没有颜色
SO42- 、Cl-、Br-没有颜色;
固态二价铜盐不一定显蓝色,Cu2+在水溶液中常显蓝色;
一、配合物
实验证明,硫酸铜晶体和 Cu2+的水溶液呈蓝色,实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。
O
H
H
4H2O
配体
孤电子对
中心离子
具有空轨道
配位键
Cu2+
Cu2+
OH2
H2O
H2O
H2O
Cu2+
四水合铜离子
Cu(H2O) 4
2+
1、配位键:
一、配合物
由一个原子单独提供孤电子对,另一个原子提供空轨道而
形成的化学键,即“电子对给予—接受”键。
①特殊的共价键,有方向性和饱和性
②形成配位键可以让元素的原子突破常见的成键数目
铵根离子的形成过程
H
N
H
H
H
[ ]
+
Cu
OH2
H2O
H2O
H2O
2+
配体
配位键
配离子
中心离子
配位数=4
含有配位键的化合物称为配位化合物,简称配合物
Cu(H2O) 4
2+
4
一、配合物
2.配合物的组成
[ Cu ( NH3 ) 4 ] SO4
配体
中心离子
配位数=4
中心离子/原子、配体
内界:
外界
内界
外界
内外界之间以离子键结合
[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42-
配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 配位数
[Ag(NH3)2]OH
氢氧化二氨合银
K3[Fe(CN)6]
六氰合铁酸钾
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4
四羰基镍
[Ag(NH3)2]+
OH-
Ag+
NH3
2
[Fe(CN)6]3-
K+
Fe3+
CN-
6
[Co(NH3)5Cl]2+
Cl-
Co3+
NH3、Cl-
6
Ni(CO)4
无
Ni
CO
4
3.配合物的形成条件
一方能提供孤电子对
另一方能提供空轨道
如分子有NH3、H2O、HF、CO等;
离子有Cl-、OH-、CN-、SCN-等。
如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。
4.常见配合物及其制取
(1)[Cu(H2O)4]2+
天蓝色
胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O
(2)[Cu(NH3)4](OH)2
实验步骤:向盛有4 mL 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(如加入8 mL 95%乙醇),并用玻璃棒摩擦试管壁,观察实验现象。
四氨合铜离子
01
02
CuSO4溶液
氨水
氨水
Cu2+ +2NH3·H2O=Cu(OH)2 ↓+2NH4+
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
生成蓝色沉淀
沉淀溶解,得到深蓝色溶液
四氨合铜离子
乙醇
析出深蓝色
的晶体
[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小
溶剂极性:乙醇 < 水
深蓝色溶液
【结论】
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
【解释】
用玻璃棒
摩擦试管壁
在试管内壁产生微小的玻璃微晶充当晶核,加速结晶
思考:
与
的稳定性?
比较
NaOH
Cu(OH)2
氨水
NaOH
不反应
更稳定,配位键更强
(3) K3Fe(SCN)6
六氰合铁酸钾
实验步骤:向盛有少量0.1 mol/L FeCl3溶液(或任何含Fe3+的溶液)的试管中滴加1滴0.1 mol/L硫氰化钾(KSCN)溶液,观察实验现象。
实验现象:
溶液变为_____
红色
Fe3+ + SCN- ⇌ Fe(SCN)2+
Fe(SCN)2+ + SCN- ⇌Fe(SCN)2+
Fe(SCN)52- + SCN- ⇌ Fe(SCN)63-
……
Fe3+ + 3SCN- ⇌Fe(SCN)3
常用于电影特技和魔