配位化合物的性质.ppt
第七章第七章 配位化合物的性质配位化合物的性质7.1.基本概念基本概念(MmLn)1.中心离子、配体、络合离子、配位数、配体数中心离子、配体、络合离子、配位数、配体数2.单核配合物、多核配合物、单齿配体、多齿配体单核配合物、多核配合物、单齿配体、多齿配体螯合物螯合物简单配合物简单配合物7.2 配位化合物理论配位化合物理论1.配位化合物的价键理论配位化合物的价键理论按杂化轨道理论用共价配键和电价配键解释配合物按杂化轨道理论用共价配键和电价配键解释配合物中金属离子和配体间的结合力。中金属离子和配体间的结合力。定性理论，能解释定性理论，能解释配合物的几何结构、配合物的几何结构、磁性，但不能解释磁性，但不能解释其光谱其光谱2.晶体场理论晶体场理论(CFT)晶体场理论的应用：晶体场理论的应用：1）解释配合物的磁性；）解释配合物的磁性；2）解释配合物的稳定性；）解释配合物的稳定性；3）解释配合物的颜色（吸收光谱）解释配合物的颜色（吸收光谱）4）解释离子的水合热稳定性。）解释离子的水合热稳定性。3、分子轨道理论、分子轨道理论将中心离子将中心离子M的价层电子波函数与配体的价层电子波函数与配体L的分子轨道组成离域的分子轨道组成离域轨道轨道4、配位场理论、配位场理论7.3、配位场理论、配位场理论1、是晶体场理论的发展，根据配位场的对称性对分子轨道理、是晶体场理论的发展，根据配位场的对称性对分子轨道理论进行简化，并吸收晶体场理论的成果。论进行简化，并吸收晶体场理论的成果。在正八面体场(Oh)中,M处于对称中心。：s,px,py,pz,:dxy,dyz,dxz填充填充d电子电子 轨道轨道2、影响分裂能、影响分裂能 的因素的因素与配体、中心离子、电子给予体的原子半径有关！与配体、中心离子、电子给予体的原子半径有关！（a）分裂能与配体场的关系分裂能与配体场的关系I-Br-Cl-SCN-F-OH-NO2HCOO-C2O42-H2OEDTA吡啶吡啶NH3乙二胺乙二胺二乙二胺二乙二胺SO32-联吡啶联吡啶邻蒽菲邻蒽菲NO2-CN-(b)当配体固定时，随中心离子而改变。中心离子当配体固定时，随中心离子而改变。中心离子的电荷越高，的电荷越高，值越大；值越大；(c)值随电子给予体的原子半径的减小而增大值随电子给予体的原子半径的减小而增大 IBrClSFON，高自旋高自旋(HS)P，低自旋低自旋(LS)八面体场中八面体场中d电子的填充电子的填充4、配位场稳定化能与配位化合物的性质、配位场稳定化能与配位化合物的性质第一过渡周期金属元素离子半径第一过渡周期金属元素离子半径5、姜、姜-泰勒效应泰勒效应1937年，姜年，姜(H.A.Jahn)和泰勒和泰勒(E.Teller)指出：指出：在对称的非线性分子中，若有一个体系的基态在对称的非线性分子中，若有一个体系的基态有几个兼并能级，则是不稳定的，体系一定有几个兼并能级，则是不稳定的，体系一定要发生畸变，使一个能级降低，以消除这种要发生畸变，使一个能级降低，以消除这种兼并性！兼并性！变变形形最最明明显显压扁型压扁型拉长型拉长型d4(HS)、d7(LS)、d9组态组态对于八面体，当对于八面体，当t2g、eg不是全满、半满或全空时，不是全满、半满或全空时，一般都会发生姜一般都会发生姜-泰勒效应。泰勒效应。使八面体出现拉长或压扁的八面体，一般发生在使八面体出现拉长或压扁的八面体，一般发生在d1-d9电子组态上电子组态上对于正四面体配合物也会发生对于正四面体配合物也会发生姜姜-泰勒效应！泰勒效应！八面体发生畸变的八面体发生畸变的d电子结构电子结构其他配位场其他配位场7.4 -配键与有关配位化合物的结构与性质配键与有关配位化合物的结构与性质1、金属羰基配合物和小分子配合物、金属羰基配合物和小分子配合物M-C-O中中-配键示意图配键示意图2、18电子规则电子规则根据晶体场理论和分子轨道理论，中心离子和配体间根据晶体场理论和分子轨道理论，中心离子和配体间形成配合物，其稳定性是由：形成配合物，其稳定性是由：晶体场作用，产生附加的晶体场稳定化能晶体场作用，产生附加的晶体场稳定化能(CFSE);共价键的成键效应。共价键的成键效应。当中心金属处于零价或负价时，晶体场作用失去了稳当中心金属处于零价或负价时，晶体场作用失去了稳定化作用，分子轨道理论不能解释配位数问题！定化作用，分子轨道理论不能解释配位数问题！因此提出了因此提出了-配键化合物配键化合物中心金属接受配体的中心金属接受配体的 电子对而形成电子对而形成 成键轨道，同成键轨道，同时中心金属的时中心金属的d轨道上的孤对电子对又反馈到配体的轨道上的孤对电子对又反馈到配体的空空轨轨道道而而形形成成反反馈馈 键键，这这样样就就加加强强了了中中心心金金属属与与配配体之间的结合！体之间的结合！对于单核配合物，对于单核配合物，金属原子提供的价电子数和配金属原子提供的价电子数和配体（羰基）提供的价电子数加在一起一般应满体（羰基）提供的价电子数加在一起一般应满足足18电子层的惰性气体结构。当羰基提供的电电子层的惰性气体结构。当羰基提供的电子数不足以满足子数不足以满足18电子层结构时，往往生成多电子层结构时，往往生成多核羰基配合物！核羰基配合物！例：例：Ni(3d84s2)Ni(CO)4 四面体结构四面体结构 (10+2*4)Fe(3d64s2)Fe(CO)5 三角双锥结构三角双锥结构 (8+2*5)Mn(3d54s2)Mn2(CO)10 Co(3d74s2)Co2(CO)83、不饱和烃配合物、不饱和烃配合物4、环多烯和过渡金属的配位、环多烯和过渡金属的配位7.5 金属金属-金属四重键和五重键金属四重键和五重键习题习题6.1；6.2；6.3；6.5；6.10；6.12；6.13；6.14
