内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第四节 配合物与超分子
配合物
第1课时
1
CuSO4 是白色的,CuSO4·5H2O 晶体却是蓝色的,这是为什么呢?
CuSO4 CuSO4·5H2O
2
几种固体及其溶液的颜色
天蓝色 天蓝色 天蓝色
无色
无色
无色
Na+
Cl-
K+
Br-
Cu2+ 和 H2O
[Cu(H2O)4]2+
四水合铜离子
重新截图,包括表格
3
提供孤电子对
空轨道接受孤电子对
Cu2+
H2O
形成条件
电子对给予体
电子对接受体
四水合铜离子
1.概念
一、配位键
类似于四水合铜离子中水分子与铜离子之间的这类“电子对给予—接受”键被称为配位键
4
一、配位键
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、CO等;离子有F-、 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。
5
3.配位键的特点
一、配位键
配位键是一种特殊的共价键,
具有共价键的饱和性与方向性。
思考:写出水合氢离子的形成过程
正四面体形
6
二、配合物
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。
配位化合物一定含配位键,含配位键的化合物不一定是配合物,如氯化铵。
1.概念
思考:含配位键的化合物一定是配合物?
二、配合物
2.配合物的构成
配合物一般是由内界和外界构成,内界由中心离子(或原子)、配位体构成。
四氨合铜离子
[Cu(NH3)4]2+ 空间结构为平面正方形
二、配合物
2.配合物的构成
中心原子(离子): 能够提供空轨道接受孤电子对的金属原子或离子,也可以是一些具有高氧化态的非金属元素,如PF6-中的P(Ⅴ)、 [BF4]-中的B(+3价) 。
配体(配位体):提供孤电子对的分子或离子,如:X-、OH-、CN-、SCN-、H2O、NH3、CO。
配位原子: 配位体中提供孤电子对的原子。常见的配位原子有 X、O、S、N、P 等
配位数:与中心离子或中心原子直接成键的配位原子的个数。
配位原子:N
配位数:4
配合物 中心离子 配位体 配位原子
配位数
请根据给出的配合物完成下表
[Ag(NH3)2]OH
K2[Cu(CN)4]
[Cr(H2O)5Cl]Cl2
Ag+ NH3 N 2
Cr3+ H2O、Cl- O、Cl 6
应用体验
Cu2+ CN- C 4
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后,试管中首先出现 ,氨水过量后沉淀逐渐
,得到深蓝色的透明溶液,滴加乙醇后析出深蓝色晶体 ____________________________________________________________________________________________________________________________
蓝色沉淀
溶解
二、配合物
3.配合物的制备
二、配合物
3.配合物的制备
【实验 3-3】硫酸铜与氨水的反应
思考:为什么要加入乙醇并用玻璃棒摩擦试管壁?
1.乙醇的分子极性弱于水的,乙醇的加入,形成乙醇-水的混合溶剂,极性比水的
更弱。根据相似相溶原理,离子化合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇-水的混合溶
剂中的溶解度更小。
2.通过摩擦,可在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核,容易诱导结晶,这与
加入晶种来加速结晶的原理是一样的。
Cu(OH)2(s) Cu2+(aq) + 2OH-(aq)
+
4NH3
[Cu(NH3)4]2+
二、配合物
3.配合物的制备
为什么继续滴加氨水后氢氧化铜会溶解,生成的深蓝色透明溶液中含有什么物质?
思考:
Cu(OH) 2(s)+ 2NH3(aq) [Cu(NH3)4]2+ (aq) +2OH- (aq)
查数据
溶液变为_____
滴加AgNO3溶液后,试管中出现 ,再滴加氨水后沉淀 ,溶液呈______ ____________________________________________________________
白色沉淀
溶解
无色
Ag++Cl-==AgCl↓、
AgCl+2NH3==[Ag(NH3)2]++Cl-
红色
二、配合物
3.配合物的制备
Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
生成 [Fe(SCN)n]3-n
(n = 1~6)
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
+
2NH3(aq)
[Ag(NH3)2]+(aq)
Ksp(AgCl )=1.8×10-10
二、配合物
3.配合物的制备
AgCl (s)+ 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+ (aq) +Cl-(aq) K=?
已知:Ag+ (aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq) K=1.1×107
二、配合物
4.配合物的稳定性
配位键的强度有大有小,有的配合物很稳定,有的配合物很不稳定。
[Cu(H2O)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
Cu(OH)2
二、配合物
4.配合物的稳定性
配离子难电离,但配合物是强电解质,完全电离成阴、阳离子。
溶液变为
红色
生成 [Fe(SCN)n]3-n
(n = 1~6)
无明显现象
[Fe(CN)6]3-
很难电离出 Fe3+
实验活动-2 P 104
K3[Fe(CN)6]
3K++[Fe(CN)6]3-
二、配合物
5.配合物的应用
叶绿素
血红素
维生素 B12
a.在生命体中的应用
b.在医药中的应用
第二代铂类抗癌药(碳铂)
二、配合物
5.配合物的应用
二、配合物
5.配合物的应用
c.在生产、生活中的应用
电解氧化铝的助熔剂
Na3[AlF6]
热水瓶胆镀银
[Ag(NH3)2]OH
总结归纳
一、配位键
二、配合物
1.概念:
2.形成条件:
电子对给予——接受
一方提供孤电子对(配体),一方接受孤电子对(中心原子或离子)
1.概念:
2.组成:
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
内界
(配离子)
外界
中心原子或离子
配体(配位原子、配位数)
$$