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课件网) 第二节 配合物的形成和应用 第四章 分子空间结构与物质性质 授课人: 学习目标 1.认识简单配位化合物的成键特征。 2.能正确运用化学符号描述配合物的组成。 3.学会简单配合物的实验制备。 4.能联系配合物的组成和结构解释相关的实验现象。 5.认识生命体中配位化合物的功能,列举配合物在药物开发和催化剂研制等领域的重要应用。 徐光宪院士基于对稀土化学键、配位化学和物质结构等基本规律的深刻认识,发现了稀土溶剂萃取体系具有“恒定混合萃取比”基本规律,在20世纪70年代建立了具有普适性的串级萃取理论。该理论已广泛应用于我国稀土分离工业,彻底改变了稀土分离工艺从研制到应用的试验放大模式,实现了设计参数到工业生产的“一步放大”。 将过量的氨水加到硫酸铜溶液中,溶液最终变成深蓝色。 [Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜 一、配合物的形成 将[Cu(NH3)4]SO4溶于水,[Cu(NH3)4]SO4发生下列电离: [Cu(NH3)4]SO4=== [Cu(NH3)4]2++ SO42- 说明[Cu(NH3)4]2+中Cu2+和NH3分子之间 存在较为强烈的相互作用。 四氨合铜离子 一、配合物的形成 一、配合物的形成 在水溶液中,Cu2+与NH3分子是如何结合成[Cu(NH3)4]2+的呢? 思考 配体 中心离子 Cu2+ (具有空轨道) Cu2+ NH3 H3N H3N NH3 配位键 孤电子对 NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2+的空轨道,Cu2+与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。 一、配合物的形成 Cu NH3 NH3 H3N NH3 2+ SO4 配体 配位键 配离子 中心离子 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- 硫酸四氨合铜 一、配合物的形成 配位数 [Cu(NH3)4]SO4 配位体 中心原子 外界(离子) 内界(配离子) 硫酸四氨合铜 ①配离子念法:配位数→配体名称→合→中心原子(离子)名称 ②配合物→类似于盐(酸、碱)的念法 配合物的命名 配合物中外界中的离子能电离出来,而内界中的离子不能电离出来。 一、配合物的形成 Zn2+提供空轨道接受孤电子对,是中心原子; NH3分子中N原子提供孤电子对,是配位原子,NH3分子是配位体; [Zn(NH3)4]2+中,Zn2+的配位数为4。 [Zn(NH3)4]SO4中,Zn2+与NH3分子以配位键结合,形成配合物的内界[Zn(NH3)4]2+,SO42-为配合物的外界。 一、配合物的形成 配位键形成的条件是什么? 思考 一方提供孤电子对(配体) 一方提供空轨道 在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、CO、F-、CN-中 中心原子: 配位体: Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+ H2O、NH3、CO、F-、CN- 一、配合物的形成 中心原子(离子):提供空轨道,接受孤电子对。 通常是过渡元素的原子或离子,如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等; 其他可提供空轨道的粒子有H+、B、Al。 配位体:提供孤电子对的分子或离子, 通常是含第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素形成的分子或离子,如NH3、CO、H2O、F-、Cl-、OH-、CN-、SCN-等。 一、配合物的形成 中心原子 具有空轨道的原子或离子,常是过渡金属的原子或离子。 配位原子 提供孤电子对的原子,常是ⅤA ⅥA ⅦA族原子。 不一定,有的配合物没有外界。如Fe(CO)5、Fe(SCN)3。有的配合物有多种配体。如[Cu(NH3)2(H2O)2] SO4、[Co(SO4)(NH3)5]Br、[Co(NH3)5Br]SO4。 思考:配合物一定是由内界和外界组成吗? 一、配合物的形成 配合物的结构特点 配合物整体(包括内界和外界)显电中性,外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。 如K3[Fe(CN)6],外界总电荷数为+3,内界为-3,又知CN-为-1价,中心原子Fe为+3价。 如[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O,配位体是H2O和Cl-,配位数为6。 一个中心原子(离子)可同时结合多种配位体。 一、配合物的形成 配合物 ... ...