高中化學 4.2配合物的形成和應用課件 蘇教版選修3.ppt

1、第二單元 配合物的形成和應用,一、配合物的形成 1.探究配合物的形成過程:,藍色沉淀,溶解,深藍色溶液,2.配合物: (1)概念。 由_的配位體與_的中心原子以_ 結(jié)合形成的化合物。,提供孤電子對,接受孤電子對,配位鍵,(2)組成。 Zn(NH3)4SO4,外界：_ 內(nèi)界：_ 中心原子：_ 配位體：_ 配位數(shù)：_,Zn(NH3)42+,Zn2+,NH3分子,4,(3)形成條件。 配位體有_。如中性分子有_等;離子有 _等。 中心原子有_,如_等。,孤電子對,H2O、NH3、CO,F-、Cl-、CN-,空軌道,Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+,3.配合物異構(gòu)現(xiàn)象: (1)產(chǎn)生異構(gòu)現(xiàn)象的原因。

2、 含有_或_配位體。 配位體_不同。,兩種,兩種以上,空間排列方式,(2)分類。 (3)異構(gòu)體的性質(zhì)。 順、反異構(gòu)體在顏色、極性、溶解性、活性等方面都有差異。,相鄰,對角,二、配合物的應用 1.在實驗研究方面的應用: (1)檢驗金屬離子:如可用KSCN溶液檢驗_的存在,Fe3+nSCN- Fe(SCN)n(3-n)+(紅色溶液);可用Ag(NH3)2OH溶液檢驗_的存 在。 (2)分離物質(zhì):如將CuSO4和Fe2(SO4)3混合液中CuSO4與Fe2(SO4)3分 離開,可用_,Cu2+生成Cu(NH3)42+。 (3)定量測定物質(zhì)的組成。,Fe3+,醛基,濃氨水,(4)溶解某些特殊物質(zhì):金和

3、鉑之所以能溶于王水中,也是與生成配離子的反應有關(guān)。 Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O 3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O 2.在生產(chǎn)中的應用:在生產(chǎn)中,配合物被廣泛用于染色、電鍍、硬水軟化、金屬冶煉等領(lǐng)域。 3.應用于尖端研究領(lǐng)域:如激光材料、超導材料、抗癌藥物的研究,催化劑的研制等。,【自我小測】 1.思考辨析: (1)所有的配合物都有內(nèi)界和外界。() 分析:。有些配合物沒有外界,如Fe(SCN)3中Fe3+和3個SCN-全部處于內(nèi)界。 (2)對于配合物K2Cu(CN)4來說,中心原子是K+。() 分析:。對于配合物K2Cu(CN)4來說

4、,K+是配合物的外界,配合物的內(nèi)界是Cu(CN)42-,其中在內(nèi)界中,Cu2+是中心原子,CN-是配位體。,(3)配位化合物中一定存在配位鍵。() 分析:。由配合物的定義可知,配合物中一定含有配位鍵。 (4)Fe3+可以用KSCN溶液檢驗,主要是利用了Fe3+可以與SCN-反應生成配合物顯示紅色的原理。() 分析:。Fe3+可以用KSCN溶液檢驗,主要是利用了反應Fe3+nSCN-=Fe(SCN)n(3-n)+,而Fe(SCN)n(3-n)+就是一個配離子。,(5)Cu2+與氨氣分子中的氮原子形成配位鍵。() 分析:。Cu2+與氨氣分子中的氮原子通過共用氮原子提供的孤電子對形成配位鍵。,2.下

5、列關(guān)于配合物的說法中不正確的是() A.許多過渡金屬離子對多種配位體具有很強的結(jié)合力,因而過渡金屬配合物遠比主族金屬配合物多 B.配合物中,中心離子與配位體間、配離子與酸根離子間都是以配位鍵結(jié)合 C.配離子中,中心離子提供空軌道,配位體提供孤電子對 D.中心離子所結(jié)合配位體的個數(shù)稱為配位數(shù),不同離子的配位數(shù)可能不同,【解析】選B。過渡金屬原子核外電子的排布特點決定了過渡金屬離子能提供空軌道,容易與多種配位體結(jié)合,因而能形成多種配合物,A項正確;配合物中配離子內(nèi)的中心離子與配位體間是以配位鍵結(jié)合,配離子與酸根離子間是以離子鍵結(jié)合,B項不正確;配離子中,中心離子提供空軌道,配位體提供孤電子對,C項

6、正確;不同離子的配位數(shù)可能不同,Cu(H2O)42+中Cu2+的配位數(shù)為4,Ag(NH3)2+中Ag+的配位數(shù)為2,Fe(SCN)63-中Fe3+的配位數(shù)為6,D項正確。,3.(SJP83改編)向含有1 mol配合物Co(NH3)5ClCl2的溶液中加入足量的AgNO3溶液,生成氯化銀沉淀的物質(zhì)的量為() A.0 molB.1 molC.2 molD.3 mol 【解析】選C。對于配合物Co(NH3)5ClCl2,外界是2個Cl-,內(nèi)界是Co(NH3)5Cl2+,所以該配合物若與足量的AgNO3溶液反應,由于只有外界的Cl-能與AgNO3溶液中的Ag+反應生成氯化銀沉淀,所以生成氯化銀的物質(zhì)的

7、量是2 mol。,4.(SJP83改編)下列配合物中配位數(shù)為2的是() A.Ag(NH3)2+ B.PtCl2(NH3)2 C.Co(NH3)63+ D.Ni(CN)42- 【解析】選A。配位數(shù)是指直接同中心原子配位的原子或分子的數(shù)目,B、D兩項配位數(shù)為4,C項配位數(shù)為6。,一、配位鍵與配合物 1.配位鍵: (1)形成條件:中心原子必須有空軌道;配位原子必須有孤電子對。 (2)表示方法:配位鍵用“AB”表示,A為提供孤電子對的原(離)子,B為接受孤電子對的原(離)子。,2.配合物: (1)組成。 配合物的組成包含中心原子、配位體、配位數(shù)、內(nèi)界和外界等概念。以Cu(NH3)4SO4為例說明如下。

8、,(2)電離。 配合物的內(nèi)界和外界之間多是以離子鍵結(jié)合,因而屬于離子化合物、強電解質(zhì),能完全電離成內(nèi)界離子和外界離子,內(nèi)界離子也能電離,但程度非常小,可謂“強中有弱”。 如Co(NH3)5ClCl2=Co(NH3)5Cl2+2Cl-。,3.配合物的空間構(gòu)型。 配合物的空間構(gòu)型指的是配位體圍繞著中心原子排布的幾何構(gòu)型。配合物的中心原子、配位體的種類和數(shù)目的不同,可以形成不同空間構(gòu)型的配合物。,二、配合物的應用 配合物在許多方面有著廣泛的應用。在實驗研究中,人們常用形成配合物的方法來檢驗金屬離子、分離物質(zhì)、定量測定物質(zhì)的組成;在生產(chǎn)中,配合物也發(fā)揮著重大的作用。 如配合物在實驗研究中的重要作用:,

9、1.銀鏡反應。 Ag+NH3H2O=AgOH+N AgOH+2NH3=Ag(NH3)2+OH- CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag+3NH3+H2O 2.Fe3+的檢驗。 Fe3+nSCN-=Fe(SCN)n(3-n)+,3.用于物質(zhì)的分離。 用濃氨水可分離CuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液,而不能用NaOH溶液。 Cu2+2NH3H2O= Cu(OH)2+2N Cu(OH)2+4NH3H2O= Cu(NH3)42+2OH-+4H2O,產(chǎn)生藍色沉淀,加過量氨水沉淀又溶解變成深藍色溶液 Fe3+3NH3H2OFe(OH)3+3

10、N ,產(chǎn)生紅褐色沉淀不溶于過量氨水,用NaOH溶液,均出現(xiàn)沉淀且得到無色溶液,Cu2+2OH-=Cu(OH)2 Fe3+3OH-=Fe(OH)3,【拓展深化】配合物的性質(zhì) (1)配合物的穩(wěn)定性。 配合物中,中心原子在配位體的影響下,其價層軌道進行雜化,配位原子的孤電子對進入中心原子的空軌道產(chǎn)生較強的作用,因而配合物有較強的穩(wěn)定性。顯然配合物的穩(wěn)定性與配位鍵的強弱有關(guān),配合物中配位鍵越強,配合物越穩(wěn)定。當作為中心原子的金屬離子相同時,配合物的穩(wěn)定性與配位體的性質(zhì)有關(guān)。,(2)配合物的顏色。 多數(shù)配合物都有顏色,如Fe(SCN)63-為紅色,Cu(NH3)42+為深藍色,Fe(C6H5O)63-為

11、紫色。,(3)配合物的溶解性。 有的配合物易溶于水,如Ag(NH3)2OH、Fe(SCN)3,有的配合物難溶于水。盡管大部分配合物易溶于水,但溶于水后配離子卻難電離。如向含F(xiàn)eCl4-的溶液中滴加AgNO3溶液,不會產(chǎn)生白色沉淀。 配合物的顏色、溶解性還與其空間構(gòu)型有關(guān)。如順式Pt(NH3)2Cl2為棕黃色,在水中溶解度較大;反式Pt(NH3)2Cl2為淡黃色,難溶于水。,【針對訓練】 1.(2015無錫高二檢測)(1)Zn的氯化物與氨水反應可形成配合物X(NH3)4Cl2,1 mol該配合物中含有鍵的數(shù)目為。 (2)若BCl3與XYn通過硼原子與X原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物,則該配合物中提

12、供孤電子對的原子是。 【解題指南】解答本題時要注意以下兩點: (1)配位鍵屬于鍵; (2)B為缺電子結(jié)構(gòu)。,【解析】(1)Zn(NH3)4Cl2中NH3與Zn2+形成配位鍵,NH3中有3個鍵,所以1 mol配合物中共有16 mol(或166.021023個)鍵。 (2)BCl3與XYn通過硼原子和X原子間的配位鍵形成配合物,硼原子只有空軌道,無孤電子對,因此形成配位鍵時,X原子提供孤電子對,硼原子提供空軌道。 答案:(1)16NA(或166.021023)(2)X,2.關(guān)于Cr(H2O)4Br2Br2H2O的說法正確的是() A.配位體為水分子,配位原子是O,外界為Br- B.中心原子的配位數(shù)為6 C.中心原子Cr采取sp3雜化 D.中心原子的化合價為+2價 【解析】選B。Cr(H2O)4Br2Br2H2O中的內(nèi)界為Cr(H2O)4Br2+,Cr3+為中心原子,配位體為H2O和Br-,配位數(shù)為6,外界為Br-,Cr3+提供空軌道數(shù)為6,不是sp3雜化。,【補償訓練】(2015常州高二檢測)下列關(guān)于配合物的說法中,正確的是() A.配合物的外界是