配位化合物的基本概念课件.ppt
第九章 配位化合物 第一节 配合物的基本概念 第二节 配合物的结构理论 第三节 配位平衡 第四节 螯合物 1第一节 配合物的基本概念 配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门学科，它所研究的对象为配位化合物，（coordination compounds）简称配合物。2定 义 配合物：由可以给出孤对电子的离子或中性分子（称为配体）和具有接受孤对电子的原子或离子（统称为中心原子）按一定的组成和空间构型所形成的化合物。英语中称做：Coordination Compound，或 Complex Compound，意为“协同化合物”或“复杂化合物”。译成“配合物”或“络合物”。3 Alfred Werner，瑞士无机化学家，韦尔纳是配位化学的奠基人。韦尔纳因创立配位化学而获得1913年诺贝尔化学奖。4叶绿素分子的骨架生命中的配合物叶绿素分子56血红素B7抗癌药顺式二氯二氨合铂（）8发现配合物的历史及实验现象w 第一个配合物：1704年，普鲁士蓝KFeFe(CN)6由德国柏林的颜料工人戴斯拜许制得。w 配位化学的开端：1789年法国化学家塔萨厄尔，将钴（）盐的氨溶液暴露在空气中，析出橙色晶体，分析其组成为CoCl36NH3，加热至150也不释放NH3，说明CoCl3与NH3牢固地键合在一起。各自价饱和，如何结合？9CuSO4NaOH有蓝色的CuOH沉淀 有Cu2+1.NH32.NaOH无沉淀生成 无Cu2+Cu2+哪里去了w 硅胶吸水后变粉红色，需高温烘干方能回复蓝色，原因存在粉红色的CoCl26H2O。10中心离子(central ion)配位体(ligand)配位数(coordination number)内界(inner sphere)外界（outer sphere）11 Pt(NH3)4(NO2)Cl CO3中心离子内界(配离子)外界K4 Pt Cl6 外界内界(配离子)配体中心离子配位原子配体配合物的组成特点：1.内外界之间是离子键，在水中可全部解离；2.内界的结合比较紧密，在一定程度上丧失了各自独立存在时的化学性质。配位数121.中心离子或原子：有空轨道，能接受孤对电子+2+3+4+3+500b.不带电荷的金属原子，如Ni、Fe132.配位体和配位原子：能提供孤对电子14配体：根据配体中所含配位原子个数分为单齿配体和多齿配体单齿配体 多齿配体一个配体所含配位原子个数1 2个或2个以上举 例NH3、X-OH-H2NCH2CH2NH2螯合物：由多齿配体与中心离子结合而成的具有环状结构的配合物，称螯合物。15H H C u(e n)2 2+C u N H N N N H H 2 C H 2 C C H 2 C H 2 多齿配体与螯合物 16CaY2 配离子多齿配体与螯合物 螯合物的稳定性很强EDTA：乙二胺四乙酸根合钙(II)5个五元环；6个配位原子(4个O，2个 N)17螯合物的特点 1、含有两个或两个以上能给出孤电子对的配位原子。2、配位原子之间应间隔两个或三个其它原子。18螯合剂形成螯合物的配合剂一般为含有 O、S、N、P 等配位原子的有机化合物。配位原子之间间隔两个或三个其它原子。螯合剂 化学式 缩写乙二胺NH2CH2CH2NH2en乙酰丙酮CH3COCH2COCH3Hacac丙二胺H2NCH2CH2CH2NH2pn乙二胺四乙酸H4edta19螯合物的稳定性螯合物稳定性螯环的大小一般五原子环 或六原子环 最稳定螯环的多少一个配体与中 心离子形成的 螯环数越多，越稳定。20螯合物特性显特征颜色 如 在弱碱性条件下，丁二酮肟与Ni2+形成 鲜红色的螯合物沉淀，用来鉴定Ni2+。21常见单齿配体中性分子配体H2O水NH3氨CO羰基CH3NH2甲胺配位原子O N C N阴离子配体F-氟Cl-氯Br-溴I-碘OH-羟基CN-氰NO2-硝基配位原子F Cl Br I O C N阴离子配体ONO-亚硝酸根SCN-硫氰酸根NCS-异硫氰酸根配位原子O S N22常见多齿配体分子式 名称 缩写符号草酸根(OX)乙二胺(en)邻菲罗啉(o-phen)联吡啶(bpy)乙二胺四乙酸(H4edta)23两可配体 一ONO 亚硝酸根，一NO2 硝基 一SCN 硫氰酸根，一NCS 异硫氰酸根24多核配合物多核配合物多核配合物 两个或两个以上中心原子结合所形成的配合物。如5+H O(H3N)5Cr Cr(NH3)5 O2(NH3)4Co Co(NH3)4 N H24+25多核配合物多核配合物26多核配合物多核配合物27氢化酶晶体结构283配位数中心离子电荷+1+2+3+4常见配位数2 4（或6)6（或4）6（或8)配位个体 配位体 配位原子 配位数Cu(NH3)42+NH3单齿N4CoCl3(NH3)3Cl-NH3单齿ClN6Cu(en)22+en双齿N429影响配位数大小的因素 中心离子电荷离子电荷越高，配位数越大。半径半径越大，其周围可容纳的配体较 多，配位数大。离子的电子构型离子的电子构型不同，配位数也不同。30如 配离子 PtCl42 PtCl62 中心离子 Pt2+Pt4+离子电荷+2+4 配位数 4 6 中心离子电荷越高,配位数越大。31中心离子半径越大，其周围可容纳的配体较多，配位数大。如：配离子 AlF63 BF4 中心离子 Al3+B3+半径比较 配位数 6 432 配体电荷电荷越高，配体间斥力增大，配位数越小如 配离子 Zn(NH3)62+Zn(OH)42 配体 NH3 OH 配位数 6 4半径半径越大，中心离子所能容纳配体数减少，配位数减少。如 配离子 AlF63 AlCl4 配体 F Cl 配位数 6 433常见金属离子(Mm+)的配位数(n)M+n M2+n M3+n M4+nCu+2,4 Cu2+4,6 Fe3+6 Pt4+6Ag+2 Zn2+4,6 Cr3+6Au+2,4 Cd2+4,6 Co3+6Pt2+4 Sc3+6Hg2+2,4 Au3+4Ni2+4,6 Al3+4,6Co2+4、6中心离子正电荷越多，配位数越大34空间结构 配体 实例 配位数NH3Ag(NH3)2+2CN-Zn(CN)42-4常见中心离子的配位数及配合物空间构型35空间结构 配体 实例 配位数CN-Ni(CN)42-4CO Fe(CO)5 5F-CoF63-6Cl-PtCl62-6364.配离子的电荷配离子电荷=中心离子或中心原子与配体电荷的代数和=外界离子的电荷配合物 Cu(NH3)4SO4K3Fe(CN)6中心离子Cu2+Fe3+配体NH3CN-配离子电荷+2(+3)+(-1)6=-3外界SO42-K+配离子 Cu(NH3)42+Fe(CN)63-37中心原子配位体配位数只有内界无外界，电荷为零由外界的电荷也可标出配离子的电荷38 二、配位化合物的命名1.对整体配合物而言，命名与一般无机化合物的命名原则相同。“某化某”、“氢氧化某”、“某酸某”和“某酸”。a.配位阳离子“某化某”或“某酸某”Co(NH3)6Br3 三溴化六氨合钴()Co(NH3)2(en)2(NO3)3 硝酸二氨二乙二胺合钴()b.配位阴离子配位阴离子“酸”外界 K2SiF6 六氟合硅()酸钾392.内界的命名法：配位体数配体名称合中心离子(氧化数)注意：1.配位体数：用汉字一、二、三、四等表示；2.不同配体名称之间用圆点“”分开；3.氧化数：用罗马数字,等表示。4041(7)俗名命名法：赤血盐，黄血盐，氯铂酸钾等。42类型 化学式 命名配位酸HBF4四氟合硼()酸H3AlF6六氟合铝()酸配位碱Zn(NH3)4(OH)2 氢氧化四氨合锌(II)Cr(OH)(H2O)5(OH)2 氢氧化一羟基五水合铬()配位盐KAl(OH)4四羟基合铝()酸钾Co(NH3)5(H2O)Cl3三氯化五氨一水合钴(III)Pt(NH3)6PtCl4 四氯合铂(II)酸六氨合铂(II)中性分子Ni(CO)4 四羰基合镍 PtCl2(NH3)2 二氯二氨合铂(II)配位化合物的类型及命名43
