(
课件网) 第四节 配合物与超分子 第三章 晶体结构与性质 任务一 配合物 材料1:铵根离子的形成过程示意图: 或用下式表示: 情境探究 材料2:配合物在生命体中大量存在,在半导体等尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用。在科学研究和生产实践中,经常利用金属离子和与之配位的物质的性质不同,进行溶解、沉淀或萃取操作来达到分离提纯、分析检测等目的。 问题2:NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子?你能写出NH3·BF3的结构式吗? 提示:N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道;NH3·BF3的结构式可表 示为 。 提示: ; [Cu(NH3)4] 2+ 更稳定,O的电负性比 N的大吸引孤电子对的能力强,故NH3提供孤电子对的能力比H2O强。 问题3:试表示[Cu(H2O)4]2和[Cu(NH3)4] 2+的结构(不考虑立体结构),并分析[Cu(H2O)4] 2+与[Cu(NH3)4] 2+谁更稳定,原因是什么? 问题4:配合物 SO4中含有的化学键类型有哪些?中心离子、配体分别是哪种微粒?1 mol该配合物含有的配体数、σ键数分别为多少? 提示: SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键;其中心离子是Cu2+,配体是NH3;1 mol该配合物含有的配体数为4NA,σ键数为20NA。 [Cu(NH3) 4] [Cu(NH3) 4] 1.配位键 (1)定义:由一个原子单方面提供孤电子对,而另一个原子提供空轨道而形成的共价键,即“电子对给予—接受”键,是一类特殊的共价键。 (2)形成条件 一个成键的原子(或离子)含有孤电子对,另一个成键原子(或离子)中有接受孤电子对的空轨道。 新知构建 如NH 中配位键表示为 (3)表示方法: 2.配位化合物 (1)定义: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。 如:在[Cu(H2O)4]2+中,H2O的O提供孤电子对,Cu2+接受电子对,以配位键形成了[Cu(H2O)4]2+。 (2)配合物的形成举例 实验1: 实验操作 ①向盛有4 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液的试管里滴加几滴1 mol·L-1氨水,观察现象。 ②向实验①的试管中继续添加氨水并振荡试管,观察实验现象。 ③再向实验②的试管中加入8 mL 95%乙醇(极性较小的溶剂),并用玻璃棒摩擦试管壁,观察实验现象。 实验现象 实验①中得到蓝色沉淀。 实验②中沉淀逐渐溶解,得深蓝色溶液。 实验③中析出深蓝色晶体。 有关离子方程式或原因分析 Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2 [Cu(NH3)4]2++SO +H2O [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ 实验2: 实验操作 向盛有少量0.1 mol·L-1的FeCl3溶液的试管中滴加1滴0.1 mol·L-1的KSCN溶液,观察实验现象。 实验现象 溶液颜色变红。 有关离子方程式或原因分析 Fe3+与SCN-可形成红色配离子。 实验3: 实验操作 向盛有少量0.1 mol·L-1的NaCl溶液的试管中滴加几滴0.1 mol·L-1的AgNO3溶液,产生难溶于水的白色的AgCl沉淀,再滴入1 mol·L-1的氨水,振荡,观察实验现象。 实验现象 白色沉淀消失,得到澄清的无色溶液。 有关离子方程式或原因分析 AgCl+2NH3===[Ag(NH3)2]Cl 3.配合物的组成 配合物由中心原子或离子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成,分成内界和外界。如[Cu(NH3)4]SO4可表示为 (1)中心原子或离子:配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子,过渡金属离子最常见。 (2)配体:配体可以是阴离子,如X-(卤素离子)、OH-、SCN-、CN-等;也可以是中性分子,如H2O、NH3、CO等。 (3)配位原子:指配体中直接同中心离子配合的原子,如NH3中的N原子、H2O分子中的O原子。 (4)配位数:直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配 ... ...