2022年《配合物是如何形成的》教案 .pdf

第二单元配合物是如何形成的复习：1. 孤电子对：分子或离子中, 就是孤电子对. 2. 配位键的概念：在共价键中,若电子对是由而跟另一个原子共用，这样的共价键叫做配位键。成键条件：一方有另一方有。3.写出下列微粒的结构式NH4+ H3O+ H2SO4HNO3Cu(H2O) 42+的结构简式为：在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子中的 O 原子提供孤对电子对给予铜离子（铜离子提供空轨道），铜离子接受水分子的孤对电子形成的，这类 “ 电子对给予 接受的键 ” 被称为配位键。Cu(NH3) 42+中 Cu 2+和 NH3 ?H2O 是怎样结合的？一、配合物 : 1、定义由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物简称配合物。2、形成条件(1) 中心原子 (或离子 )必须存在空轨道。(2)配位体具有提供孤电子对的原子。3、配合物的组成从溶液中析出配合物时，配离子经常与带有相反电荷的其他离子结合成盐，这类盐称为配盐 。配盐的组成可以划分为内界和外界。配离子属于内界，配离子以外的其他离子属于外界。内、外界之间以离子键结合。A、内界： 一般加 表示。（1）中心原子 (或离子 )提供空轨道，接受孤电子对的原子（或离子） ，也称形成体。常见的有：过渡元素阳离子或原子，如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Zn2+、 Ag+、 Ni、少数主族元素阳离子，如Al3+ 一些非金属元素，如Si、I （2）配位体 指配合物中与中心原子结合的离子或分子。（配位原子指配合物中直接与中心原子相联结的配位体中的原子，它含有孤电子对）常见的有：阴离子，如X-（卤素离子） 、OH-、SCN-、CN-名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 中性分子，如H2O、NH3、CO、（3）配位数 直接与中心原子相连的配位原子个数。一般为2、4、6、8，最常见为4、6常见金属离子的配位数1价金属离子2价金属离子3价金属离子Cu+2,4 Ca2+6 Al3+4,6 Ag+2 Mg2+6 Cr3+6 Au+2,4 Fe2+6 Fe3+6 Co2+4,6 Co3+6 Cu2+4,6 Au3+4 Zn2+4,6 （2）外界：除内界以外的部分（内界以外的其他离子构成外界）。有的配合物只有内界，没有外界，Ni (CO)4Fe (CO)5中 Ni、 Fe为零价Cu(NH3)4PtCl4 Cu(NH3)42+ AlF63-配合物内界外界中心原子 (离子 ) 配位体配位数Ag(NH3)2OH K4Fe(CN)6 Na3AlF6 Ni(CO)4Co(NH3)5ClCl2注： （1）配离子的电荷数=中心离子和配位体总电荷的代数和，配合物整体（包括内界和外界）应显电中性。（2）配合物的 内界是配位单元，外界是简单离子，内界和外界通过离子键结合，在水溶液中较易电离；中心原子和配位体通过配位键结合，一般很难电离。内界稳定，外界易参加反应Cu(NH3)4SO4= Cu(NH3)42+SO42-（3）内界通过配位键结合，常存在可逆反应。(4)一个中心原子(离子 )可同时结合多种配位体。(5)配合物的内界不仅可为阳离子、阴离子，还可以是中性分子。例： 1、现有两种配合物晶体Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5ClCl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。（提示：先写出两者的电离方程式进行比较）参考答案：两者在水中发生电离：Co(NH3)6Cl3= Co(NH3)63+3Cl-Co(NH3)5ClCl2 = Co(NH3)5Cl2+2Cl-比较可知：两者电离出的Cl-的量不同，设计实验时可从这一条件入手，加Ag+沉淀 Cl-，然后测量所得沉淀量就可以加以区别。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 2、某物质的实验式PtCl4 2NH3，其水溶液不导电，加入 AgNO3也不产生沉淀，以强碱处理并没有 NH3放出，试推测其化学式。指出其中心原子，配位体及配位数。参考答案： Pt(NH3)2Cl4；中心原子： Pt 配位体：NH3、Cl- 配位数： 6 二、配合物的配位键的成键情况（要求较高，可做参考）1、配位数为2 的配合物： SP杂化 （空轨道杂化）AgCl2-、Cu(NH3)2+、CuCl2-、Ag(CN)2-Ag(NH3)2+形成之前和之后, 中心原子的d 电子排布没有变化。络合物是直线型2、配位数为4 的配合物（1）sp3杂化：四面体构型例：28Ni2+3d8NiCl42- sp3杂化，四面体NiCl42-形成之前和之后, 中心原子的d 电子排布没有变化，配位原子的孤对电子填在由外层轨道杂化而得的杂化轨道上。（2）dsp2杂化：平面正方形构型Ni(CN)42-dsp2杂化，平面正方形Ni(CN)42-形成之前和之后, 中心原子的d 电子排布发生了变化，原来由单电子占据、后来腾空了的(n-1)d 轨道参与了杂化3、配位数为6 的配合物（1）d2sp3杂化：八面体构型名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 例：26Fe3+3d5Fe(CN)63-（2）sp3d2杂化：八面体构型FeF63-价键理论的要点1 在配合物形成时，由配体提供的孤对电子进入中心离子(原子 )空的价电子轨道，形成配位键。2 为了形成结构均匀的配合物，中心离子(原子 )采取杂化轨道与配体成键。3 杂化轨道的类型决定了配合物的几何构型中心原子杂化方式配位数形状实例sp sp2*HgI3-sp3四面体型*dsp2平面四边型*d2sp3（或 d2sp3）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 三、配合物的立体结构和异构现象配合物的异构现象：配合物化学组成相同，但原子间连接方式或空间排列方式不同而引起配合物结构性质不同的现象。配合物的立体结构和异构现象1、 几何异构在配位化合物中，配体可以占据中心原子周围的不同位置。所研究的配体如果处于相邻的位置，称之为顺式结构。如果处于相对 的位置，称之为反式结构。由于配体所处的顺反位置不同所产生的异构现象称为顺反异构。显然配位数为2 的配体只有相对的位置，所以没有顺反异构。显然配位数为3 的配体都是相邻的位置，所以没有顺反异构。然而在平行四边形的和正八面体的结构中就很常见。（1）平行四边形MA2B2型顺-二氯 二氨合铂（极性）反-二氯 二氨合铂（非极性）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - （2）八面体MA4B2四。配合物的性质1配合物形成后，颜色、溶解性都有可能发生改变。如：Fe3+棕黄色Fe2+ 浅绿色Fe（ SCN）33-血红色Fe（CN）42- 无色AgCl 、AgBr 、可与 NH3H2O 反应生成易溶的Ag （NH3）2+2配合物的稳定性：配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。如CO与血红素中的 Fe2+形成的配位键比O2与 Fe2+形成的强。五、配合物的命名 (1)配合物内界命名。一般按如下顺序：配体个数( 用一、二、三表示) 一配体名称 ( 不同配体名称之间以中圆点“”隔开) 一“合”字一中心原子名称一中心原子的化合价( 在括号中用罗马数注明)。如： PtCl4 四氯合铂 ( ) (2)自右向左阴离子名称在前，阳离子名称在后。若阴离子部分是简单离子则称“某化某”，若阴离子为复杂离子则称“某酸某”。如：六、配合物的应用配合物的应用极为广泛（1）湿法冶金：用配合剂将金属从矿石中浸取出来再还原成金属单质；（2）分离提纯；（3）利用形成配合物的方法检验离子，如Fe3+的检测；（4）配合催化；（5）生物体内的许多变化如能量传递、转换或电荷转移常与金属离子和有机物生成复杂的配合物有关。家庭作业1：1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( B ) ACO2与 SO2BCH4与 NH3 CBeCl2与 BF3DC2H2与 C2H42、下列分子或离子中都存在着配位键的是（ B ）ANH3、H2O BNH4 +、H3O+ CN2、HClO DCu(NH3) 42+、PCl33、对 SO2与 CO2说法正确的是( D ) A都是直线形结构B中心原子都采取sp 杂化轨道C S 原子和 C 原子上都没有孤电子对D SO2为 V 形结构，CO2为直线形结构4、下列各种说法中错误的是（D ）A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对。B、配位键是一种特殊的共价键。C、配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - D、共价键的形成条件是成键粒子必须有未成对电子。5、写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示成键电子对,小黑点表示未成键的价电子的结构式 )并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。(1)PCl3(2)BCl3(3)CS2(4) C12O 6、中学课堂实验提到：让蒸馏水通过酸式滴定管慢慢下流如线状，把摩擦带电的玻璃棒靠近水流，发现水流的方向发生偏转。如果把盛在玻璃容器中的蒸馏水置于强磁场的两极之间，蒸馏水的体积是（增大、缩小还是保持不变） ， 简述原因：。答案 : 体积变大。由于水是极性分子置于强磁场中间时，受磁场作用，水分子在一定程度上被迫做定向排列，导致部分水分子之间互相以同一电（磁）极相近，产生斥力，体积因而增大。家庭作业2 1在 Ag(NH3)2+中 Ag+是以 _型杂化轨道与配位体形成配位键（）Asp Bsp2 Csp3D以上都不是2已知 Zn2+的 4s 和 4p 轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么ZnCl42-的空间构型为（）A直线形B平面正方形C正四面体形D正八面体形3当 0.01mol 氯化铬 ()(CrCl3 6H2O)在水溶液中用过量的硝酸银处理时,有 0.02mol 氯化银沉淀析出 ,此样品的配离子的表示式为（）ACr(H2O)63+BCrCl(H2O)52+ C CrCl2(H2O)4+DCrCl3(H2O)34+3 价 Co 的八面体配合物CoClm nNH3，中心原子的配位数为6，若 1mol 配合物与AgNO3作用生成1molAgCl 沉淀，则m 和 n 的值是（）Am = 1、n = 5 Bm = 3、n =4 Cm = 5、n = 1 Dm = 4、n = 5 5向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是（）A反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变B沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子Cu(NH3)42+C向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为Cu(NH3)42+不会与乙醇发生应D在 Cu(NH3)42+离子中， Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道6已知 Ni(NH3)2Cl2可以形成A、B 两种固体， A 在水中溶解度较大；B 在 CCl4 中溶解度较大。试画出A、B 分子的几何构型。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(NH3)62，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可用CoCl3 5NH3表示。把分离出的CoCl3 5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出AgCl 沉淀。经测定，每1mol CoCl3 5NH3只生成 2molAgCl 。请写出表示此配合物结构的化学式：，此配合物中的 Co 化合价为。8某化合物的化学式可表示为Co(NH3)xCly(x,y 均为正整数 )。为确定 x 和 y 的值， 取两份质量均为 0.2140 克的该化合物进行如下两个实验。将一份试样溶于水,在硝酸存在的条件下用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。在另一份试样中加入过量NaOH 溶液并加热， 用足量盐酸吸收逸出的NH3。 吸收 NH3共消耗 24.0 毫升 0.200 mol L-1HCl 溶液。试通过计算确定该化合物的化学式。(本题可能用到的原子量:H 1.0 N 14.0 Cl 35.5 Co 58.9) 参考答案：1A 2.C 3B 4B 5B 解析： CuSO42NH3H2OCu（OH）2（ NH4）2SO4；Cu（OH）24NH3H2OCu（NH3）4 2 2OH4H2O，形成深蓝色的Cu（NH3）42溶液，向溶液中加入乙醇，由于Cu（NH3）42在乙醇中的溶解度较小，故有深蓝色沉淀析出，但没有发生反应，此时反应后的溶液中不存在任何沉淀，但Cu2的浓度几乎为0，同时所形成的Cu（NH3）42结构是由Cu2提供空轨道，NH3给出孤对电子。因此本题答案为B 答案： B 6A：顺式B：反式（具体构型略）7Co(NH3)5ClCl2；3 8Co(NH3)6Cl3家庭作业3 1由配位键形成的离子Pt(NH3)62和PtCl42中，两个中心离子铂的化合价是（）A都是 8 B都是 6 C都是 4 D都是 2 20.01mol 氯化铬（ CrCl36H2O）在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02 mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是（）ACr(H2O)6Cl3BCr(H2O)5ClCl2CCr(H2O)4Cl2Cl 2H2O DCr(H2O)3Cl33H2O 3下列大气污染物中，能与人体中血红蛋白中Fe2+以配位键结合而引起中毒的气体是ASO2BCO2CNO DCO 4下列离子中与氨水反应不能形成配合物的是（）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - AAg+BFe2+CZn2+D Cu2+5某物质的实验式为PtCl4 2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是（）A配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B该配合物可能是平面正方型构型CCl和 NH3分子均与 Pt4+配位D配合物中Cl与 Pt4+配位，而NH3分子不配位6 信息提供：有两种化合物，A：COCl3 5NH3 H2O；B：COCl3 5NH3 H2O，根据下面的实验结果，确定它们的络离子、中心离子和配体。 分别取 A 和 B 的固体于试管中微热，A 中未见明显现象， B 中试管口出现少量水珠。 向 A 和 B 的溶液中加入AgNO3溶液后均有AgCl 沉淀。 沉淀过滤后， 分别向滤液中加AgNO3溶液均无变化， 但加热煮沸， B 溶液中又有AgCl沉淀生成，其沉淀量为原来B 溶液中 AgCl 的一半。又已知该化合物中心离子配位数均为6，试按照“ Ag(NH3)2 OH ”的书写格式写出A、B 的化学式：A ， B 。参考答案：1D 2B 3 CD 4B 5C 6A：CO(NH3)5H2OCl3；B：CO(NH3)5Cl Cl 2 H2O 中心离子配体络离子配位数Ag(NH3)2 OH= Ag(NH3)2+OH；Ag(NH3)2+Ag+2NH3名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -