高中化學(xué)配合物教學(xué)案選修3

1、配合物的形成復(fù)習(xí)：.孤電子對(duì)：分子或離子中，就是孤電子對(duì).2.配位鍵的概念：在共價(jià)鍵中，若電子對(duì)是由 而跟另一個(gè)原子共用，這樣的共價(jià)鍵 叫做配位鍵。H2O-辛1一OH2 h2o成鍵條件：一方有 另一方有。 3.寫出下列微粒的結(jié)構(gòu)式 NH4+ H3O+ H2SO4 HNO3 2 Cu(H 2O) 4的結(jié)構(gòu)簡式為： 在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是由水分子中的O原子提供孤對(duì)電子對(duì)給予銅離子(銅離子提供空軌道)，銅離子接受水分子的孤對(duì)電子形成的，這類電子對(duì)給予一接受的鍵”被稱為配位鍵。, 產(chǎn) 2+H3NNHiCu(NH 3) 42+中Cu2+和NH3 ?H2O是怎樣結(jié)合的？一、配合物：

2、1、定義由提供孤電子對(duì)的配體與接受孤電子對(duì)的中心原子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物簡稱配合 物。2、形成條件(1)中心原子(或離子)必須存在空軌道。(2)配位體具有提供孤電子對(duì)的原子。3、配合物的組成內(nèi)界 外界從溶液中析出配合物時(shí)，配離子經(jīng)常與帶有相反電荷的其他離子結(jié)合成鹽，這類鹽稱為配鹽。配鹽的組成可以劃分為內(nèi)界和外界。配離子屬于內(nèi)界，配離子以外的其他% ISO4I位 數(shù)離子屬于外界。內(nèi)、外界之間以離子鍵結(jié)合。A、內(nèi)界：一般加表布。(1)中心原子(或離子)一一 提供空軌道，接受孤電子對(duì)的原子(或離子)，也稱形成體。常見的有：過渡元素陽離子或原子，如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Zn2

3、+、Ag +、Ni、3+少數(shù)王族兀素陽離子，如 Al一些非金屬元素，如 Si、I(2)配位體 指配合物中與中心原子結(jié)合的離子或分子。(配位原子一一指配合物中直接與中心原子相聯(lián)結(jié)的配位體中的原子，它含有孤電子對(duì)) 常見的有：陰離子，如 X- (鹵素離子)、OH-、SCN-、CN-中性分子，如 H2O、NH 3、CO、(3)配位數(shù)一一 直接與中心原子相連的配位原子個(gè)數(shù)。一般為2、4、6、8,最常見為4、61價(jià)金屬離子2價(jià)金屬離子3價(jià)金屬離子Cu+2,4Ca6Al 3+4,6Ag+2Mg2+6C產(chǎn)6+2+3+Au2,4Fe6Fe6Co2+4,6Co3+6Cu2+4,6Au3+4Zn2+4,6常見金屬

4、離子的配位數(shù)外界:除內(nèi)界以外的部分(內(nèi)界以外的其他離子構(gòu)成外界)(2)O有的配合物只有內(nèi)界，沒有外界,Ni (CO) 4 Fe (CO)5 中 Ni、 Fe 為零價(jià)Cu(NH 3)4PtCl 4 Cu(NH 3)42+ AlF 63-配合物內(nèi)界外界中心原子(離子)配位體配位數(shù)Ag(NH 3)2OHK4Fe(CN) 6Na3AlF 6Ni(CO) 4Co(NH 3)5ClCl 2注：(1)配離子的電荷數(shù)=中心離子和配位體總電荷的代數(shù)和，配合物整體(包括內(nèi)界和外界)應(yīng)顯電中性。(2)配合物的內(nèi)界是配位單元，外界是簡單離子，內(nèi)界和外界通過離子鍵結(jié)合，在水溶液中較易電離;中心原子和配位體通過配位鍵結(jié)合

5、，一般很難電離。一一內(nèi)界穩(wěn)定，外界易參加反應(yīng)_ _2-Cu(NH 3)4SO4= Cu(NH 3)42+SO4(3)內(nèi)界通過配位鍵結(jié)合，常存在可逆反應(yīng)。(4)一個(gè)中心原子(離子)可同時(shí)結(jié)合多種配位體。(5)配合物的內(nèi)界不僅可為陽離子、陰離子，還可以是中性分子。例：1、KAl(SO 4)2和Na3AlF 6均是復(fù)鹽嗎？兩者在電離上有何區(qū)別?試寫出它們的電離方程式。2、現(xiàn)有兩種配合物晶體Co(NH3)6C13和Co(NH3)5C1C12, 一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開來。(提示：先寫出兩者的電離方程式進(jìn)行比較)參考答案：兩者在水中發(fā)生電離：Co(NH3)6Cl

6、3= Co(NH 3) 6 3+3Cl-Co(NH3)5C1C1 2 = Co(NH 3) 5CI 2+2Cl-比較可知：兩者電離出的 Cl-的量不同，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可從這一條件入手，加Ag+沉淀Cl-,然后測量所得沉淀量就可以加以區(qū)別。3、某物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式 PtCl4 2NH3,其水溶液不導(dǎo)電，加入AgNO3也不產(chǎn)生沉淀，以強(qiáng)堿處理并沒有NH 3放出，試推測其化學(xué)式。指出其中心原子，配位體及配位數(shù)。答案：Pt(NH 3)2Cl4;中心原子：Pt配位體：NH3、Cl-配位數(shù)：64、FeF 6 3- Fe(SCN) 3 Fe(CN)63-Cu(NH 3)42+AlF 63-Cu(NH 3)42+Hgl

7、 4廣+Ag(NH 3)2Ni(CO) 4SiF6廣Fe(CO) 5、配合物的配位鍵的成鍵情況(要求較高，可做參考)1、配位數(shù)為2的配合物：SP雜化廿二1口 II 口IIA(NH3) |1I|H|U|U|U(空軌道雜化) mE0 iCD麗：NH3 AgCl 2-、Cu(NH 3)2+、CuCl2、Ag(CN)小Ag(NH 3)2+形成之前和之后，中心原子的d電子排布沒有變化o絡(luò)合物是直線型2、配位數(shù)為4的配合物(1) sp3雜化：四面體構(gòu)型例：28Ni2+3d8帆。popeNiCl4廣 sp3雜化，四面體(DM。3dNiCl 4廣形成之前和之后，中心原子的d電子排布沒有變化，配位原子的孤對(duì)電子

8、填在由外層軌道雜化而 得的雜化軌道上。(2) dsp2雜化：平面正方形構(gòu)型Ni(CN) 4r dsp2雜化，平面正方形(MXM)O3d亂CN-變化，原來由單電子占據(jù)、后來騰空了的Ni(CN) 42-形成之前和之后，中心原子的d電子排布發(fā)生了(n-1)d軌道參與了雜化3、配位數(shù)為6的配合物(1) d2sp3雜化：八面體構(gòu)型例：26Fe3+3d5(DQD。9 僅。_3-Fe(CN) 6陽叫叫3dCN(2) sp3d2雜化：八面體構(gòu)型FeF63-QpO） O陽嗎媽CN價(jià)鍵理論的要點(diǎn)1在配合物形成時(shí)，由配體提供白孤對(duì)電子進(jìn)入中心離子（原子）空的價(jià)電子軌道，形成配位鍵。2為了形成結(jié)構(gòu)均勻的配合物，中心離

9、子 （原子）采取雜化軌道與配體成鍵。3 雜化軌道的類型決定了配合物的幾何構(gòu)型中心原子雜化方式配位數(shù)形狀實(shí)例sp2 sp-*Hgi 33sp四面體型*dsp2平囿四邊型*d 2sp3 （或 d2sp3）三、配合物的立體結(jié)構(gòu)和異構(gòu)現(xiàn)象配合物的異構(gòu)現(xiàn)象：配合物化學(xué)組成相同，但原子間連接方式或空間排列方式不同而引起配合物結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的現(xiàn)象。 配合物的立體結(jié)構(gòu)和異構(gòu)現(xiàn)象1、幾何異構(gòu)在配位化合物中，配體可以占據(jù)中心原子周圍的不同位置。所研究的配體如果處于相鄰的位置，稱之為順式結(jié)構(gòu)。如果處于 相對(duì)的位置，稱之為反式結(jié)構(gòu)。由于配體所處的順反位置不同所產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象 稱為順反異構(gòu)。 顯然配位數(shù)為2的配體只有相對(duì)

10、的位置，所以沒有順反異構(gòu)。 顯然配位數(shù)為3的配體都是相鄰的位置，所以沒有順反異構(gòu)。然而在平行四邊形的和正八面體的結(jié)構(gòu)中就很常見。(1) 平行四邊形MA 2B2型AAABM 順式 M 反式BBBA/NH3 C1 /NH3PtPtC1Z、NH3 hW ci順式反式順-二氯 二氨合鉗(極性)反-二氯 二氨合鉗(非極性)(2)八面體MA 4B2AAAHB,4a四。配合物的性質(zhì).配合物形成后，顏色、溶解性都有可能發(fā)生改變。如：審3+ 棕黃色je2+ 淺綠色M (SON) 3/ 血紅色Fe (ON) 4廣 無色AgCl、AgBr、可與NH3 , dO反應(yīng)生成易溶的Ag (NH3)2 +.配合物的穩(wěn)定性：配

11、合物中的配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定。當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。如CO與血紅素中的Fe2+形成的配位鍵比Q與Fe2+形成的強(qiáng)。 五、配合物的命名(1)配合物內(nèi)界命名。一般按如下順序：配體個(gè)數(shù)(用一、二、三表示)一配體名稱(不同配體名稱之間以中圓點(diǎn) ?！备糸_)一 “合”字一中心原子名稱一中心原子的化合價(jià)(在括號(hào)中用羅馬數(shù)注明)。如：Ptci 4四氯合鉗(n)(2)自右向左陰離子名稱在前，陽離子名稱在后。若陰離子部分是簡單離子則稱“某化某”，若陰離子為復(fù)雜離子則稱“某酸某”。如：CuCNHJjCl,二氯生四氨合桐(IT)NaA虱CNKI 二系合銀11)粵鈉六、配合

12、物的應(yīng)用配合物的應(yīng)用極為廣泛(1)濕法冶金：用配合劑將金屬從礦石中浸取出來再還原成金屬單質(zhì)；(2)分離提純；(3)利用形成配合物的方法檢驗(yàn)離子，如Fe3+的檢測；(4)配合催化；(5)生物體內(nèi)的許多變化如能量傳遞、轉(zhuǎn)換或電荷轉(zhuǎn)移常與金屬離子和有機(jī)物生成復(fù)雜的配合物有關(guān)。 練習(xí)1.已知Co(NH3)63+呈正八面體結(jié)構(gòu)：各 NH3分子的間距相等，Co3+位于正八面的中心。若其中二個(gè)NH3分子被C取代，所形成的Co(NH 3)402 +的同分異構(gòu)體的種數(shù)有A. 2種B. 3種C. 4種D. 5種A.C.A.A.( )B . CuSO4 3H2O 與 CuSO4 5H2OD. H2O 與 D2O(重

13、水)( )_ 2+D. Cu( )Ag(NH 3)2Cl、KAg(CN) 2Ni(NH 3)4Cl 2、Ag(NH 3)2Cl卜列各組物質(zhì)中，兩者互為同分異構(gòu)的是NH4CNO 與 CO(NH2)2Cr(H2O)4Cl2Cl 2H2O 與Cr(H 2O)5C1C1 2 H2O卜列離子中與氨水反應(yīng)不能形成配合物的是+2+2 +AgB. FeC. Zn卜列組合中，中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均相同的是KAg(CN) 2、Cu(NH 3)4SO4B. Ni(NH 3)4Cl 2、Cu(NH 3)4SO4AgNO 3溶液反應(yīng)也不產(chǎn)生沉淀，以強(qiáng)堿處理并 )5.某物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式為 PtCl4 2NH3,其水溶液不

14、導(dǎo)電，加入 沒有NH3放出，則關(guān)于此化合物的說法中正確的是A.配合物中中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為6 B.該配合物可能是平面正方型構(gòu)型C. Cl和NH3分子均與Pt4+配位D.配合物中Cl與Pt4+配位，而NH3分子不配位.下列常見化合物的溶液中，滴入足量氨水最后仍為澄清溶液的是()A .硫酸鎂 B .氯化鐵 C .氯化鋅 D .氯化銅.在照相底片定影時(shí)，硫代硫酸鈉( Na2s2O3)溶液能溶解掉未反應(yīng)的澳化銀，這是因?yàn)殂y離子與硫代硫 酸根離子生成配離子。銀離子的配位數(shù)為 2,若硫代硫酸鈉與澳化銀剛好完全反應(yīng)，則所得溶液中的溶質(zhì) 為8、已知鋅和鋁都是活潑金屬。其氫氧化物既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)

15、堿，溶于強(qiáng)堿分別生成Zn(OH) 42-和Al(OH) 4-。但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成Zn(NH 3)42+。按要求寫出下列反應(yīng)的離子方程式：Al(OH) 3溶于強(qiáng)堿溶液 Zn(OH)2溶于氨水(2)說明在實(shí)驗(yàn)室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水或NaOH反應(yīng)制備氫氧化鋅的原因 (3)實(shí)驗(yàn)室一瓶 AlCl3溶液中混有少量 Zn2+,如何提純?家庭作業(yè)1:(B )BeCl2與 BF3D, C2H2與 C2H4Cu(NH3)42+、PCl3解析：疝Ci ： sp 三角錐形 .di. + +* 唯BQ”b sp-平面三角形d / XV1、下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是A.

16、 CO2與 SO2B. CH4與 NH32、下列分子或離子中都存在著配位鍵的是BHClOA . NH3、H2OB. NH4 +、H3O+ C. N2、3、對(duì)SO2與CO2說法正確的是( d )A.都是直線形結(jié)構(gòu)B.中心原子都采取 sp雜化軌道C. S原子和C原子上都沒有孤電子對(duì)D. SO2為V形結(jié)構(gòu)，CO2為直線形結(jié)構(gòu) 4、下列各種說法中錯(cuò)誤的是(d )A、形成配位鍵的條件是一方有空軌道一方有孤電子對(duì)。 B、配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵。C、配合物中的配體可以是分子也可以是陰離子。O)CS: ： s =c SP 直線形R 9+ +(4)ci;Or：dO?i ：SP5V形D、共價(jià)鍵的形成條件是成鍵粒

17、子必須有未成對(duì)電子。5、寫出下列分子的路易斯結(jié)構(gòu)式(是用短線表示成鍵電子對(duì)，小黑點(diǎn)表示未成鍵的價(jià)電子的結(jié)構(gòu)式)并指出 中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。(1)PCl3(2)BCl 3(3)CS2(4) CI2O6、中學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)提到：讓蒸儲(chǔ)水通過酸式滴定管慢慢下流如線狀，把摩擦帶電的玻璃棒靠近水流，發(fā)現(xiàn)水流的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如果把盛在玻璃容器中的蒸儲(chǔ)水置于強(qiáng)磁場的兩極之間，蒸儲(chǔ)水的體積是 (增大、縮小還是保持不變)，簡述原因： 。答案：體積變大。由于水是極性分子置于強(qiáng)磁場中間時(shí)，受磁場作用，水分子在一定程度上被迫做定向排列，導(dǎo)致部分水分子之間互相以同一電(磁)極相近，產(chǎn)生斥力，

18、體積因而增大。家庭作業(yè)2 TOC o 1-5 h z .在Ag(NH 3)2 +中Ag+是以 型雜化軌道與配位體形成配位鍵()A . spB. sp2C. sp3D .以上都不是2,已知Zn2+的4s和4P軌道可以形成sp3型雜化軌道，那么ZnCl 42-的空間構(gòu)型為()A.直線形 B.平面正方形C.正四面體形D.正八面體形3.當(dāng)0.01mol氯化銘(ID)(CrC13 6H2O)在水溶液中用過量白硝酸銀處理時(shí)，有0.02mol氯化銀沉淀析出，此樣品的配離子的表示式為()A. Cr(H2O)63+B . CrCl(H 2O)52+C. CrCl2(H2O)4+D. CrCl 3(H2O)3.

19、+3價(jià)Co的八面體配合物 CoClm nNH3,中心原子的配位數(shù)為 6,若1mol配合物與AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，則 m和n的值是()A.m = 1、n = 5B.m = 3、n =4 C.m = 5、n = 1D.m = 4、n = 5.向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液。下列對(duì)此現(xiàn)象說法正確的是()A.反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后Cu2+的濃度不變2+B.沉淀溶解后，將生成深藍(lán)色的配合離子Cu(NH 3)4C.向反應(yīng)后的溶液加入乙醇，溶液將會(huì)沒有發(fā)生變化，因?yàn)?Cu(NH 3)42+不會(huì)與乙醇發(fā)生反應(yīng)

20、D.在Cu(NH 3)42+離子中，Cu2+給出孤對(duì)電子，NH3提供空軌道6.已知Ni(NH 3)2Cl2可以形成A、B兩種固體，A在水中溶解度較大；B在CCl4中溶解度較大。試畫出A、B分子的幾何構(gòu)型。7、把CoCl2溶于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后，再加氨水，使生成Co(NH 3)62+,此時(shí)向溶液中通入空氣，得到的產(chǎn)物中有一種其組成可用CoC135NH3表示。把分離出的 CoC% 5NH3溶于水后立即加硝酸銀溶液，則析出AgCl沉淀。經(jīng)測定，每1molCoCl 3 5NH3只生成2molAgCl。請(qǐng)寫出表示此配合物結(jié)構(gòu)的化學(xué)式：,此配合物中的 Co化合價(jià)為 。8.某化

21、合物的化學(xué)式可表示為Co(NH 3)xCly(x,y均為正整數(shù))。為確定x和y的值，取兩份質(zhì)量均為 0.2140克的該化合物進(jìn)行如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。將一份試樣溶于水，在硝酸存在的條件下用 AgNO3溶液滴定(生成AgCl沉淀)，共消耗24.0毫升0.100mol L-1的AgNO3溶液。在另一份試樣中加入過量NaOH溶液并加熱，用足量鹽酸吸收逸出的 NH3。吸收NH3共消耗24.0毫升0.200 mol L-1HCl溶液。試通過計(jì)算確定該化合物的 化學(xué)式。(本題可能用到的原子量:H 1.0 N 14.0 Cl 35.5 Co 58.9) 參考答案：1. A2, C3. B4. BB解析：CUSO4+

22、2NH3 - H2O=Cu (OH) 2J+ ( NH4) 2SO4； .、2+.一. 一， Cu (OH) 2+4NH3 - H2O=Cu (NH3) 4 +2OH +4H2O,形成深藍(lán)色的Cu (NH3)42+溶液，向溶液中加入乙醇，由于 Cu (NH3) 42+在乙醇中的溶解度較小，故有深藍(lán)色沉淀析出，但沒有發(fā)生反應(yīng)，此時(shí)反應(yīng)后的溶液中不存在任何沉淀，但Cu2+的濃度幾乎為0,同時(shí)所形成 TOC o 1-5 h z 的Cu (NH3) 42+結(jié)構(gòu)是由Cu2+提供空軌道，NH3給出孤對(duì)電子。因此本題答案為B答案：BA:順式 B :反式(具體構(gòu)型略)Co(NH3)5ClCl 2；+3Co(NH)6c13家庭作業(yè)31,由配位鍵形成的離子Pt(NH 3)62+和PtC142中，兩個(gè)中心離子伯的化合價(jià)是()A,都是+ 8B,都是+ 6C.都是+ 4D.都是+ 20.01mol氯化銘(CrCl3 6H2O)在水溶液中用過量硝酸銀溶液處理，產(chǎn)生 0.02 mol AgCl