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课件网) 专题4 分子空间结构与物质性质 第二单元 配合物的形成和应用 选修2《物质结构与性质》 学 习 目 标 1、理解配位键的形成和表示方式。 2、了解配合物的概念,能说明简单配合物的成键情况。 3、能分析配合物离子的空间构型。 维尔纳与配合物 19世纪末期,德国化学家发现一系列令人难以回答的问题,氯化钴跟氨结合,会生成颜色各异、化学性质不同的物质。为了解释上述情况,化学家曾提出各种假说,但都未能成功。直到1893年,瑞士化学家维尔纳(A.Werner)在总结前人研究的基础上,首次提出了配合物等概念,并成功解释了很多配合物的性质 ,维尔纳也被称为“配位化学之父”,并因此获得了1913年的诺贝尔化学奖。 课本107页 【实验1】向试管中加入2 mL5%的硫酸铜溶液,再逐滴加入浓氨水,边滴边振荡,观察实验现象。 【实验2】取5%的氯化铜溶液、5%的硝酸铜溶液各2 mL,分别逐滴加入浓氨水,观察实验现象。 天蓝色溶液 蓝色絮状沉淀 少量氨水 深蓝色溶液 过量氨水 【实验1、2现象】 ①先有蓝色絮状沉淀生成: Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+ ②后沉淀溶解,形成深蓝色溶液: Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 在水溶液中,Cu2+与NH3分子是如何结合在一起的呢? 中心离子 有空轨道 配体有孤电子对 NH3(N):提供孤电子对 Cu2+:提供空轨道 2+ Cu NH3 H3N NH3 NH3 [Cu(NH3)4]2+ 的结构简式为: 配位键的存在是配合物与其它物质最本质的区别 一、配合物的形成 1、 定义 【例】[Cu(NH3)4] SO4、Fe(SCN)3 、Fe(CO)5 、Na3[AlF6]、[Ag(NH3)2]OH 由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原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。 2、形成条件 (1) 中心原子(或离子)必须存在空轨道。 (2) 配位体具有提供孤电子对的原子。 [ Cu ( N H3 ) 4 ] SO4 中心原子 配位体 配位数 外界离子 内界 外界 配 合 物 硫酸四氨合铜(Ⅱ) 3、组成 内界:用[ ]括起来的部分(由中心原子与配位体通过配位键 形成的复杂而稳定的原子团)。 外界:除内界以外的部分。 Fe(CO)5 Pt(NH3)2Cl2 只有内界,而无外界 配位原子 中心原子: 通常是过渡元素阳离子或原子,如:Fe3+、Fe2+、 Cu2+、Zn2+、Ag+、Ni; 少数主族元素阳离子,如:Al3+; 少数是非金属元素,如:Si、I。 配位原子: 具有孤电子对的原子,如:N、O、F、 Cl、S等。 配位体: 含孤电子对的分子或离子,如:F-、Cl-、 Br-、I-、 OH-、CN-、H2O、NH3、CO等。 在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中,哪些可以作为中心原子?哪些可以作为配位体? 中心原子:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+ 配位体:H2O、NH3、CO、F-、CN-、Cl- 课本P108 配位数: 直接与中心原子相连的配位体个数。 一般为2、4、6、8,最常见为4、6。 中心原子(离子) 配位数 Ag+ 2 Cu2+ 4 Al3+ Fe3+ Fe2+ 6 Zn2+ 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(CN)6] Na3[AlF6] Ni(CO)4 [Co(NH3)5Cl]Cl2 [Ag(NH3)2]+ OH- Ag+ NH3 2 [Fe(CN)6]4- K+ Fe2+ CN- 6 6 [AlF6]3- Na+ Al3+ F- Ni(CO)4 无 Ni CO 4 [Co(NH3)5Cl]2+ Cl- Co3+ Cl- NH3 6 试一试 (1)配合物整体(包括内界和外界)应显电中性; 外界离子所带电荷总数 = 配位离子的电荷数。 (4) 对于具有内外界的配合物,中心原子和配位体通过配位 键结合,一般内界很难电离;内外界之间以离子键结合, 一般外界在水溶液中完全电离。 [Cu(NH3)4]SO4= [Cu(NH3)4]2++SO42- (3)配合物的内界不仅可为阳离子、阴离子,还可以是中性分子。 (2)一个中心原子(离子)可同时结合多种配位体。 【注意】 [Ag(NH3)2]OH= [Ag(NH3)2]++OH- 课本P109 现有两种配合物晶体[Co(NH3) ... ...