内容正文:
探究配合物的形成
物质的结构
和性质
以Cu(Ⅱ)配合物为例
1
观察思考
环节一、配位键的形成
向五水合硫酸铜固体中加入蒸馏水,观察颜色变化?
硫酸铜溶液为什么显蓝色,是哪个微粒的颜色呢?设计实验验证
溶液最终变为蓝色
2
活动1 探究CuSO4溶液显蓝色微粒种类
1、Na+、SO42- 、Cl-没有颜色;
2、Cu2+在有H2O时显蓝色
实验结论:
环节一、配位键的形成
试剂 CuSO4 Na2SO4
CuCl2
NaCl
溶液颜色
蓝色
无色
蓝色
无色
3
溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关,他们形成的微粒叫做四水合铜离子,可表示为[Cu(H2O)4]2+,
Cu2+与H2O间是如何形成[Cu(H2O)4]2+?
环节一、配位键的形成
Cu2+ + 4H2O [ Cu(H2O)4](蓝色)
2+
活动2 探究配位键的形成
4
环节一、配位键的形成
思考讨论
依据反应 NH3 +H+ =NH4+ ,讨论NH3是如何与H+形成NH4+的?
新形成的N-H键与其余的N-H键有何区别?
5
[Cu(H2O)4]2+的形成过程:
Cu2+ + 4H2O [ Cu(H2O)4](蓝色)
29
Cu
3d104s1
29
Cu2+
3d9
失2e-
价层电子排布图
激发
杂化
dsp2
H2O
孤电子对
H2O
H2O
H2O
[Cu(H2O)4]2+
平面正方形
2+
配位键
环节一、配位键的形成
6
环节一、配位键的形成
一、配位键
1.概念: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”键称为配位键。
Cu2+ + 4H2O [ Cu(H2O)4](蓝色)
2+
空轨道
(电子对接受体)
孤电子对
(电子对给予体)
配位键
2.表示方法:
A—B
电子对给予体
电子对接受体
(或A B)
Cu
OH2
H2O
H2O
2+
OH2
Cu
OH2
H2O
H2O
2+
OH2
中心离子或原子
配体
7
环节一、配位键的形成
Cu
OH2
H2O
H2O
2+
OH2
H
N
H
H
H
[ ]
+
配位键其实就是一种特殊的共价键,也具有方向性和饱和性。
四个 N-H 键性质完全相同
[Cu(H2O)4]2+
NH4+
思考
请根据提供的球棍模型尝试画出以下两个微粒中的配位键
8
[Cu(H2O)4 ]SO4
环节二、配合物的结构
思考
四水合铜离子在水溶液中要结合哪种粒子而显电中性呢?
活动3 探究配位化合物的结构
9
环节二、配合物的结构
1、概念:通常把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。
[Cu(H2O)4 ]SO4
中
心
离
子
配离子(内界)
离子(外界)
配
体
配位原子
配
位
数
2、配合物的组成部分及含义。
二、配位化合物
10
环节二、配合物的结构
配合物 内界 外界 中心粒子 配位体 配位数
[Ag(NH3)2]OH
[Co(NH3)5Cl]Cl2
Ni(CO)4
配离子念法:配位数→配体名称→合→中心原子(离子)名称
氢氧化二氨合银
二氯化一氯五氨合钴
四羰基合镍
[Ag(NH3)2]+
OH-
Ag+
NH3
2
[Co(NH3)5Cl]2+
Cl-
Co3+
NH3、Cl-
6
Ni(CO)4
无
Ni
CO
4
11
环节三、配合物的相互转化
Cu2+除了和H2O形成配离子,还会和NH3形成配合物吗?请你设计实验验证
活动4 探究配合物的相互转化
12
环节三、配合物的相互转化
制取[Cu(NH3)4](OH)2
13
说明该配合物在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度
环节三、配合物的相互转化
出现蓝色沉淀
蓝色沉淀溶解
变为蓝色溶液
析出蓝色晶体
Cu2+和OH-作用的结果?
Cu2+和NH3作用的结果?
14
[Cu(H2O)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
Cu(OH)2
[Cu(H2O)4]2++ 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O
为什么可以转化?
环节三、配合物的相互转化
15
[Cu(H2O)4]2+ ⇌ Cu2+ + 4H2O
+
4NH3
[Cu(NH3)4]2+
⇌
平衡正向移动
内界(配离子)电离非常微弱,
存在电离平衡
环节三、配合物的相互转化
通常情况:较稳定的配合物可以转化为稳定性更强的配合物
16
从结构角度解释,为什么Cu2+与NH3形成的配位键比Cu2+与H2O形成的配位键强?
H2O、NH3同为中性分子,但电负性N<O,N比O