课程九讲配位化合物.ppt
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1、【第九讲 配位化合物】,河南省太康县第一高级中学-乔纯杰,高中化学竞赛,1、配合物路易斯酸碱理论;2、重要而常见的配体及配位原子;3、螯合物及螯合效应;4、配合物几何构型和异构现象;5、配合物的杂化轨道理论;6、用晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色;7、软硬酸碱理论和重要的软硬酸碱。,【初赛基本要求】,组成为CoCl36NH3的化合物第一次制出时,人们认为 它是由两个简单化合物(CoCl3和NH3)形成的一种新类型的化合物。令化学家迷惑不解:既然简单化合物中的原子都已满足了各自的化合价,是什么驱动力促使它们之间形成新的一类化合物?由于人们不了解成键作用的本质,故将其称之为“复杂化合物”。
2、1893年维尔纳(Werner A)教授对这类化合物本性提出了天才见解,被后人称为维尔纳配位学说。维尔纳也因此获得1913年诺贝尔化学奖。,【维尔纳】,【引言】,大多数化学元素表现出两种类型的化合价,即主价和副价;元素形成配合物时倾向于主价和副价都能得到满足;元素的副价指向空间确定的方向。,【维尔纳学说的要点】:,配位化合物:是由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一 定数目的离子和分子(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或离子(统称中心原子)按一定的组成和空间构型所形成的化合物。,一、配位化合物的基本概念,1.1 配合物的定义,配位数 2 3 4 5 6 7 8 空间构型
3、 直线型 三角型 四面体 三角双锥 八面体 五角双锥 十二面体 平面正方形 四方锥 三棱柱 典型实例 Ag(CN)2-HgI3-ZnCl42-Fe(CO)5 PCl6-ZrF73-Mo(CN)84-化学式为ML3化合物并不一定都是三配位如AlCl3、AuCl3为四配位;PCl5为PCl4PCl6 NbCl5、TaCl5等为双聚体,配位数为6;Cs3CoCl5为Cs3CoCl4Cl,1.2 配位数与配合物的空间构型,1.3 化学式的书写和配合物的命名,对含有络离子的配合物,阳离子要放在阴离子之前(类似于NH4Cl和Na2SO4)。对配位实体而言,先写中心原子的元素符号,再依次列出阴离子配位体和中
4、性分子配位体。例如CrCl2(H2O)4Cl。对多种配位体同为负离子或同为中性分子的,则按配位原子元素符号字母的先后排序。例如Cr(NH3)5(H2O)Cl3。,【化学式书写原则】:,含络离子的配合物:阴离子名称在前,阳离子名称在后,阴、阳离子名称之间加“化”字或“酸”字。例如Ag(NH3)2(OH)和CrCl2(H2O)4Cl分别叫氢氧化二氨合银(I)和一氯化二氯四水合铬(III);而Cu(NH3)4SO4叫硫酸四氨合铜(II),加“酸”字。配位实体的命名:配位体名称在前,中心原子名称在后(例如Cu(NH3)42+叫四氨合铜(II);不同配位体名称顺序与化学式的书写顺序相同,相互之间以中圆点
5、“”分开,最后一种配位体名称之后缀以“合”字;配位体个数用倍数字头“一”、“二”等汉语数字表示,中心原子的氧化态用元素名称之后置于括号中的罗马数字表示。,【汉语命名原则】:,硫酸四氨合铜()六异硫氰根合铁()酸钾 六氯合铂()酸 氢氧化四氨合铜()五氯氨合铂()酸钾 硝酸羟基三水合锌()(三)氯化五氨水合钴()五羰(基)合铁 三硝基三氨合钴()乙二胺四乙酸根合钙(),顺 二氯二氨合铂 反 二氯二氨合铂 棕黄色,m 0 淡黄色,m=0S=0.2523 g/100g H2O S=0.0366 g/100g H2O 具抗癌活性(干扰DNA复制)不具抗癌活性,(1)几何异构(顺反异构),1.4 配位化
6、合物的异构现象,像顺铂和反铂一样,几何异构体结构不同,性质也不同,其反应也不同,如:,区分方法:IR、Raman光谱,+,(2)旋光异构,从几何异构看,下图中1、2确为同一化合物.但它们却互为“镜像”,不存在对称面,不能重叠,这称为“旋光异构现象”.,手性络合物的溶液可使偏振光的偏振面发生旋转,这类具有旋光活性的异构体叫旋光异构体(Optical isomers)。使偏振面向左旋转的异构体叫左旋异构体(又叫L-异构体),向右旋转的异构体叫右旋异构体(又叫D-异构体)。等量左旋异构体与右旋异构体混合后不具旋光性,这样的混合物叫外消旋混合物(Racemic mixture)。,【区分方法】,注意到
7、左旋和右旋异构体生理作用的差异是很有意义的。例如存在于烟草中左旋尼古丁的毒性要比人工合成出来的右旋尼古丁毒性大的多。又如,美国孟山都公司生产的L-dopa(即,二羟基苯基-L-丙氨酸)是治疗震颤性麻痹症的特效药,而它的右旋异构体(D-dopa)却无任何生理活性。显然与它们在生物体中不同的反应部位有关。,【利用它们和其它光活性物质的作用加以分离】,同一种单齿配体如NO2、SCN、CN以不同原子与中心原子配位的现象。能形成键合异构体的配位体是两可配位体。亚硝酸根离子是两可配位体。N原子配位时产生硝基络合物,O原子配位时则形成亚硝基络合物。,(3)键合异构现象,MSCN 的键合方式:MSCN(因弯折
8、,空间位阻小;能形成d-d反馈键)、MNCS MCN 的键合方式:MCN、MNC(少量),(4)配位异构现象,配合物同时含不同中心金属离子形成的阴阳配离,它们以互换配体的形式构成配位异构体。如:Co(NH3)6Cr(CN)6 和 Cr(NH3)6Co(CN)6 Co(NH3)6Cr(C2O4)3 和 Cr(NH3)6Co(C2O4)3 Pt(NH3)4CuCl4 和 Cu(NH3)4PtCl4 同一种金属离子形成的阴阳离子,也有可能形成配位异构:Pt(NH3)4PtCl4和 Pt(NH3)3ClPt(NH3)Cl3(NH3)4 Co(OH)2 Co(NH3)2Cl2SO4和Cl(NH3)3 C
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- 课程 九讲配位 化合物