基礎(chǔ)化學(xué)第十一章 配位化合物

1、第十一章配位化合物配位化合物 配 合 物 基 本 概 念配 合 物 基 本 概 念螯合物和生物配體螯合物和生物配體 第一節(jié)CuSO4NaOH有藍(lán)色有藍(lán)色Cu(OH)2沉淀沉淀 有有Cu2+1.NH32.NaOH無沉淀生成無沉淀生成 無無Cu2+Cu2+哪里去了哪里去了配合物的基本概念CuSO4NHCu(NH ) SO433 44配合物的基本概念一、什么是配合物一、什么是配合物定義定義配離子配離子陽離子陽離子(或原子或原子) 與一定數(shù)目的與一定數(shù)目的 中性分子或陰離子形成的不易中性分子或陰離子形成的不易 離解的復(fù)雜離子。離解的復(fù)雜離子。配合物配合物含有配離子的化合物或含有配離子的化合物或 配位分

2、子統(tǒng)稱為配合物。配位分子統(tǒng)稱為配合物。Cu(NH3)4 (OH)2 Cu(NH3)4 SO4Ni(CO)4 H 2PtCl6 配合物的基本概念二、配合物的組成二、配合物的組成 Cu ( NH 3 ) 4 SO4中心原子中心原子 配體配體 配位數(shù)配位數(shù)內(nèi)層內(nèi)層( (配離子配離子) )外層外層配合物配合物配合物的基本概念二、配合物的組成二、配合物的組成中心原子中心原子(central atom)特點：特點：具有接受孤對電子的空軌道具有接受孤對電子的空軌道常見中心原子：常見中心原子：過渡元素過渡元素( (特別是特別是BB族族) )配體配體(ligand)特點：特點：具有孤對電子具有孤對電子常見配體：

3、常見配體：NH3、H2O、CN-、 SCN-、 X- en、EDTA配體中直接向中心原子提供孤對電子的原子配體中直接向中心原子提供孤對電子的原子配位原子配位原子(coordinating atom)配合物的基本概念二、配合物的組成二、配合物的組成常見配位原子：常見配位原子：X、O、S、N、C配體配體單齒配體單齒配體多齒配體多齒配體含有一個配位原子的配體含有一個配位原子的配體如如NH3、H2O、CN-、X-等等含兩個或兩個以上配位含兩個或兩個以上配位 原子的配體原子的配體如如en、EDTA等等多齒配體多齒配體(multidentate ligand)配合物的基本概念二、配合物的組成二、配合物的組

4、成乙二胺四乙酸根乙二胺四乙酸根(EDTA) 六齒六齒CH2NH2CH2NH2乙二胺乙二胺(en) 二齒二齒NCH2CH2N-OOCCH2-OOCCH2CH2COO-CH2COO-配位數(shù)配位數(shù)(coordination number)配合物的基本概念二、配合物的組成二、配合物的組成直接與中心原子以配位鍵結(jié)合的配位原子總數(shù)直接與中心原子以配位鍵結(jié)合的配位原子總數(shù)配合物配合物 配位數(shù)配位數(shù) 配位原子配位原子Cu(NH3)4 2+ Cu(en)2 2+ Co(en)2(NH3) Cl 2+ 446NNN、N、Cl配合物的基本概念 配離子的電荷 配合物是電中性的配合物是電中性的中心原子和配體總電荷的代數(shù)

5、和中心原子和配體總電荷的代數(shù)和外層電荷數(shù)推斷外層電荷數(shù)推斷Cu(NH3)42 + SO42Cu(NH3)42 +配離子配離子中心原子電荷中心原子電荷配體電荷配體電荷配離子電荷數(shù)配離子電荷數(shù)1(+2)中性中性+2HgI421(+2)4(1)2配合物的基本概念三、配合物的命名三、配合物的命名命名原則命名原則二二( (硫氰酸根硫氰酸根) )合銀合銀()()酸鉀酸鉀三氯化三三氯化三( (乙二胺乙二胺) )合鐵合鐵()()氫氧化二氨合銀氫氧化二氨合銀()()陰離子在前，陽離子在后。陰離子在前，陽離子在后。 “ “某化某、某酸、氫氧化某、某酸某某化某、某酸、氫氧化某、某酸某”配體數(shù)配體數(shù)- -配體名配體名

6、-“-“合合”- -中心原子中心原子( (氧化值氧化值) )KAg(SCN)2 Fe(en)3Cl3Ag(NH3)2OHH2PtCl6 六氯合鉑六氯合鉑(V)(V)酸酸配合物的基本概念三、配合物的命名三、配合物的命名命名原則命名原則配體次序配體次序: :先無機(jī)后有機(jī)先無機(jī)后有機(jī), ,先陰離子后中先陰離子后中 性分子；相同類型時，按配位原子元素性分子；相同類型時，按配位原子元素 符號英文字母順序排列符號英文字母順序排列Co(NH3)2 (en)2Cl3氯化氯化二氨二氨二二(乙二胺乙二胺)合鈷合鈷()NH4Co(NO2)4 (NH3)2四硝基四硝基二氨二氨合鈷合鈷()酸銨酸銨Co(NH3)5 (H

7、2O)2 (SO4 )3硫酸硫酸五氨五氨水水合鈷合鈷()復(fù)雜配體名復(fù)雜配體名, ,加圓括號加圓括號, ,配體之間加配體之間加“ “ ” ”分開分開2333253253332352436263443Ca(EDTA)(NH)Co(NOFe(CO) ClO)(H)Co(NH NOO)Zn(OH)(H)(NHPtClK(OH)Cu(NHPtClH Fe(NCS)K SO)Cu(NH硫酸四氨合銅（硫酸四氨合銅（）六異硫氰根合鐵（六異硫氰根合鐵（）酸鉀）酸鉀六氯合鉑（六氯合鉑（）酸）酸氫氧化四氨合銅（氫氧化四氨合銅（）五氯五氯氨合鉑（氨合鉑（）酸鉀）酸鉀硝酸羥基硝酸羥基三水合鋅（三水合鋅（）(三三)氯化五

8、氨氯化五氨一水合鈷（一水合鈷（）五羰（基）合鐵五羰（基）合鐵三硝基三硝基三氨合鈷（三氨合鈷（）乙二胺四乙酸根合鈣（乙二胺四乙酸根合鈣（）配合物命名舉例配合物命名舉例第四節(jié)螯 合 物一、螯合效應(yīng)一、螯合效應(yīng)螯合物螯合物:由中心原子與多齒配體成鍵由中心原子與多齒配體成鍵形成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物形成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物螯 合 物一、螯合效應(yīng)一、螯合效應(yīng)1、螯合效應(yīng)、螯合效應(yīng)由于生成螯合物而使配合物穩(wěn)定性大大增加由于生成螯合物而使配合物穩(wěn)定性大大增加 的作用稱為的作用稱為螯合效應(yīng)。螯合效應(yīng)。2、螯合劑與、螯合劑與EDTA能與中心原子形成螯合物的多齒配體稱為能與中心原子形成螯合物的多齒配體稱為螯螯合劑合

9、劑，最常用的螯合劑是乙二胺四乙酸及其，最常用的螯合劑是乙二胺四乙酸及其二鈉鹽，簡稱二鈉鹽，簡稱EDTA。螯 合 物2、螯合劑與、螯合劑與EDTAEDTA常用常用H4Y表示表示, ,結(jié)構(gòu)式為結(jié)構(gòu)式為: :CH2COOHNCH2 CH2 NCH2COOHHOOCCH2HOOCCH2EDTA常以雙偶極離子形式存在常以雙偶極離子形式存在: :HN+CH2 CH2 +NHCH2COO-CH2COOHHOOCCH2-OOCCH2EDTA特點特點: :(1)在水中溶解度較小在水中溶解度較小; ;一般與金屬離子形成具一般與金屬離子形成具五個五原子環(huán)五個五原子環(huán), ,配位比配位比為為 1:1, 1:1, 易溶于

10、水的螯易溶于水的螯合物。合物。(2)具有很強(qiáng)的配位能力。具有很強(qiáng)的配位能力。一般制成二鈉鹽一般制成二鈉鹽, ,仍稱仍稱EDTA.螯 合 物2、螯合劑與、螯合劑與EDTA 五元稠環(huán)五元稠環(huán)螯合物最穩(wěn)定螯合物最穩(wěn)定螯 合 物2、螯合劑與、螯合劑與EDTA螯 合 物二、影響螯合物穩(wěn)定性的因素二、影響螯合物穩(wěn)定性的因素絕大多數(shù)的螯合物中，以五元環(huán)和六元環(huán)的絕大多數(shù)的螯合物中，以五元環(huán)和六元環(huán)的螯合物最穩(wěn)定。螯合物最穩(wěn)定。螯合物中五元環(huán)或六元環(huán)（即螯合環(huán)）的數(shù)螯合物中五元環(huán)或六元環(huán)（即螯合環(huán)）的數(shù)目越多，其穩(wěn)定性也就越大。目越多，其穩(wěn)定性也就越大。(一一)螯合環(huán)的大小螯合環(huán)的大小(二二)螯合環(huán)的數(shù)目螯合

11、環(huán)的數(shù)目螯 合 物完全環(huán)形的螯合劑比具有相同配原子、相同完全環(huán)形的螯合劑比具有相同配原子、相同齒數(shù)的開鏈螯合劑形成的螯合物更穩(wěn)定。血齒數(shù)的開鏈螯合劑形成的螯合物更穩(wěn)定。血紅素中的原卟啉就是完全環(huán)形的螯合劑。紅素中的原卟啉就是完全環(huán)形的螯合劑。(三三)完全環(huán)形螯合劑的影響完全環(huán)形螯合劑的影響螯合物的應(yīng)用螯合物的應(yīng)用葉綠素葉綠素: : 含鎂的配合物；含鎂的配合物；血紅素血紅素: : 含有亞鐵的配合物；含有亞鐵的配合物；維生素維生素B12:B12: 含鈷的配合物；含鈷的配合物；酶酶( (生物催化劑生物催化劑):): 是金屬元素的配合物。是金屬元素的配合物。二巰基丙醇二巰基丙醇：與砷、汞配位，作解毒劑

12、：與砷、汞配位，作解毒劑檸檬酸鈉：檸檬酸鈉： 與鈣配位，防止血液凝固與鈣配位，防止血液凝固習(xí)題解答1.1.命名下列配離子和配合物命名下列配離子和配合物, ,并指出中心原子、并指出中心原子、 配體、配位原子和配位數(shù)。配體、配位原子和配位數(shù)。(1) Na3Ag(S2O3)2二二( (硫代硫酸根硫代硫酸根) )合銀合銀()()酸鈉酸鈉配位數(shù)配位數(shù): 2: 2中心原子：中心原子：Ag+配配 體：體：S2O32-配位原子：配位原子： S解：解：名稱：名稱：習(xí)題解答1.1.命名下列配離子和配合物命名下列配離子和配合物, ,并指出中心原子、并指出中心原子、 配體、配位原子和配位數(shù)。配體、配位原子和配位數(shù)。(2) Pt(NH3)4(NO2)Cl氯氯硝基硝基四氨合鉑四氨合鉑()()配位數(shù)配位數(shù): 6: 6中心原子：中心原子：Pt2+配配 體：體：NO2-、Cl-、NH3配位原子：配位原子：N、Cl-、N解：解：名稱：名稱