配位化合物 (3)詳細(xì)版課件

配位化合物(配合物)，其存在范圍極為廣泛。在生命科學(xué)中起著重要作用。人體中的各種必需的金屬微量元素多以配合物形式存在。如血紅素是亞鐵、維生素B12是鈷的配合物。許多生物催化劑-酶也是配合物。一些藥物本身是配合物或者在體內(nèi)形成配合物來發(fā)揮藥效。配合物在生化檢測、環(huán)境監(jiān)測、藥物分析中應(yīng)用廣泛。對(duì)它的研究，形成了無機(jī)化學(xué)的一個(gè)重要分支學(xué)科——配位化學(xué)。配位化合物CuSO4+2NH3·H2O→Cu(OH)2(s)+(NH4)2SO4[Cu(NH3)4]2++2OH–Cu(OH)2+4NH4+實(shí)驗(yàn)：在CuSO4溶液中不斷加入NH3·H2O，系統(tǒng)中先出現(xiàn)淺藍(lán)色沉淀，后有轉(zhuǎn)化為深藍(lán)色溶液。淺藍(lán)色深藍(lán)色生成的可溶性深藍(lán)色物質(zhì)是配離子。

第一節(jié)配合物的組成、命名和異構(gòu)現(xiàn)象一、配合物的組成

配合物是中心原子M和一組配體L通過配位鍵形成的一類化合物。2++SO42-Cu2+NH3NH3H3NH3N[Cu(NH3)4]SO4

配離子：中心原子與一定數(shù)目的陰離子或中性分子以配位鍵形成的不易解離的復(fù)雜離子。

NiCOCOCOCO配合物：含有配離子的化合物和配位分子。

配合物可以是堿[Cu(NH3)4](OH)2

、酸H[BF4]、鹽K[Fe(CN)6]，或電中性的配位分子[Pt(NH)2Cl2]。配位分子:以配位鍵形成的不易解離的復(fù)雜分子。1.中心原子接受孤對(duì)電子的原子或離子,通常是過渡元素的陽離子或原子.如

Ag+、Ni0

、Pt2+、Co3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+配合物的組成配合物配體數(shù)[Cu(NH3)4]SO4配位原子中心原子配體外界內(nèi)界離子鍵配位鍵

2.配體和配位原子配體:與中心原子以配位鍵結(jié)合的負(fù)離子或分子。如NH3、CO，F(xiàn)-…

配位原子:配體中直接提供孤對(duì)電子的原子。一般是電負(fù)性較大的非金屬的原子。

特點(diǎn)：有孤對(duì)電子。

如

︰N、︰O、︰C、︰S、︰F、︰Cl等。

單齒配體:只含有一個(gè)配位原子的配體。

如

NH3、CO

、SCN-、F-

…

多齒配體:含有兩個(gè)或兩個(gè)以上配位原子的配體。

如乙二胺(en)H2N-CH2-CH2-NH2乙二胺四乙酸(EDTAY4-)兩可配體(屬單齒配體)：配體有兩個(gè)配位原子，由于靠得太近，只能選擇其一成鍵。硫氰根:SCN-

，異硫氰根:NCS-

；硝基:NO2-

，亞硝酸根:ONO-

。3.配位數(shù)配位數(shù):中心原子的配位數(shù)=配位鍵的數(shù)目；常見配位數(shù)是2、4和6單齒配體：配位數(shù)=配體數(shù)多齒配體：配位數(shù)≠配體數(shù)

例

[Cu(en)2]2+

配位數(shù)=4，配體數(shù)=2，

[Co(en)2(NH3)Cl]2+

配位數(shù)=6，配體數(shù)=4

常見配合物的中心原子、配體、配位原子、配位數(shù)配合物中心原子配體配位原子配位數(shù)[Ag(NH3)2]+Ag+

:NH3N2[HgI4]2-Hg2+

:I-I4[Fe(CN)6]3-Fe3+

:CN-C6[Co(NH3)5Cl]2+Co3+

:NH3、:Cl-N、Cl6[Fe(en)3]Cl3Fe3+

enN6[Cr(NCS)4(NH3)2]2-Cr3+

:NCS-、:NH3N、N6[Ag(SCN)2]-Ag+

:SCN-S2[Co(ONO)3(NH3)3]2+Co3+

:ONO-、

:NH3N6[Pt(NH3)4(NO2)Cl]Pt2+:NH3、:NO-2、:Cl-N、N、Cl63.混配物中配體命名順序：(1)先無機(jī)后有機(jī)；先負(fù)離子后中性分子；(2)配位原子英文字母順序，如先NH3后H2O。不同配體之間用“·”分開，復(fù)雜配體加括號(hào)。二、配合物的命名1.內(nèi)界與外界按無機(jī)化合物的命名原則：“某化某”、“某酸”、“氫氧化某”和“某酸某”。2.內(nèi)界命名順序：

配體數(shù)→配體名稱→“合”→中心原子(氧化數(shù))

(二、三、四…)

(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ,Ⅸ,Ⅹ)

[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合銅(Ⅱ)氫氧化二氨合銀(I)六氯合鉑(Ⅳ)酸硫酸亞硝酸根·五氨合鈷(Ⅲ)[Ag(NH3)2]OHH2[PtCl6] [Co(ONO)(NH3)5]SO4

三氯化二氨·二(乙二胺)合鈷(Ⅲ)四(異硫氰酸根)·二氨合鉻(Ⅲ)酸銨[Co(NH3)2(en)2]Cl3NH4[Cr(NCS)4(NH3)2]練習(xí)：[Co(NH3)6]3+[Fe(en)3]Cl3K[Pt(NH3)Cl3][Fe(CO)5]六氨合鈷(Ⅲ)配離子三氯化三(乙二胺)合鐵(Ⅲ)三氯·氨合鉑(Ⅱ)酸鉀五羰基合鐵(0)配合物的類型1.簡單配合物:

單齒配體;

[Cu(NH3)4

SO42.混配配合物:

二種或二種以上的配體;

Pt(NH3)4(NO2)ClCO3、Pt(NH3)2Cl2

等。3.螯合物:

多齒配體(螯合劑)與中心原子形成具環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。如

Cu(en)2

2+、CaY

2-等。

[CaY]2-的結(jié)構(gòu)

螯合物影響螯合物穩(wěn)定性的因素

(1)螯環(huán)的大小

五員環(huán)(108°)最穩(wěn)定、六員環(huán)(120°)次之(2)螯環(huán)的數(shù)目螯環(huán)愈多，螯合物愈穩(wěn)定。

氨基乙酸氨基二乙酸氨基三乙酸螯合物結(jié)構(gòu)

螯合劑條件：

螯合劑:多齒配體。

螯合劑中每兩個(gè)配位原子間應(yīng)間隔二或三個(gè)原子。EDTA螯合滴定的特點(diǎn):1.配位的廣泛性和穩(wěn)定性；2.MY1︰1的配位比；3.形成的螯合物易溶于水，適于水溶液滴定；4.滴定時(shí)需控制一定的pH值。三、配合物的異構(gòu)現(xiàn)象異構(gòu)現(xiàn)象：分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)