配合物的化学键理论 (2)精选课件.ppt

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1、关于配合物的化学键理论(2)第一页，本课件共有80页 一、微观粒子的波粒二象性一、微观粒子的波粒二象性 二、氢原子量子力学模型二、氢原子量子力学模型 20世纪世纪20年代以来年代以来 现代模型现代模型 “电子云模型电子云模型”氢原子的量子力学模型氢原子的量子力学模型第二页，本课件共有80页 1926 1926年薛定谔建立了著名的描述年薛定谔建立了著名的描述微观微观粒子运动状态的量子力学波动粒子运动状态的量子力学波动方程：方程：氢原子量子力学模型氢原子量子力学模型 E：体系中电子总能量：体系中电子总能量 V：体系总势能：体系总势能 m：电子质量电子质量 h：普朗克常数：普朗克常数：方程的解，称为

2、波函数（描述微观领域中具：方程的解，称为波函数（描述微观领域中具 有波动性的粒子的运动状态）有波动性的粒子的运动状态）。第三页，本课件共有80页（一）原子轨道和波函数（一）原子轨道和波函数 氢原子量子力学模型氢原子量子力学模型 薛定谔方程式的解为系列解，每薛定谔方程式的解为系列解，每个解都有一定的能量个解都有一定的能量E和其相对应和其相对应(称为原子轨道函数称为原子轨道函数,简称简称原子轨道原子轨道,是是描述核外电子运动状态的函数描述核外电子运动状态的函数),且每且每个解都要受到三个常数个解都要受到三个常数n，l，m的规定。的规定。称称n,l，m为量子数。为量子数。第四页，本课件共有80页（二

3、）四个量子数（二）四个量子数 描述电子运动描述电子运动 氢原子量子力学模型氢原子量子力学模型 主量子数主量子数 n 角量子数角量子数 l 磁量子数磁量子数 m 自旋量子数自旋量子数 ms第五页，本课件共有80页 1、主量子数、主量子数 n 取值：取值：n=1,2,3，；物理意义：物理意义：n n 值的大小表示电子出现最大概率区域值的大小表示电子出现最大概率区域离核的远近和原子轨道能量的高低。离核的远近和原子轨道能量的高低。n n 值越大表示原子轨道离核越远，能量越高。值越大表示原子轨道离核越远，能量越高。对于对于n=1，2，3，分别称为第一能层，第二能分别称为第一能层，第二能层，第三能层层，第

4、三能层四个量子数四个量子数n 12345对应电子层对应电子层第一层第一层第二层第二层第三层第三层第四层第四层第五层第五层光谱学符号光谱学符号KLMNO第六页，本课件共有80页 2、副、副(角角)量子数量子数 l物理意义：物理意义：l 表示原子轨道的形状。表示原子轨道的形状。是影响轨道能量的次要因素。是影响轨道能量的次要因素。取值：取值：l=0，1，2，n-1；对于对于l 为为 0 1 2 3光谱符号光谱符号 s，p，d，f四个量子数四个量子数第七页，本课件共有80页 3、磁量子数、磁量子数 m物理意义：物理意义：m 表示原子轨道在空间的伸展方向。表示原子轨道在空间的伸展方向。每一个每一个m 值

5、代表一个伸展方向。磁量子数与能量无值代表一个伸展方向。磁量子数与能量无关。关。取值：取值：m=-l，-2，-1，0，1，2，l，n =1l=0n =2l=0l=1m =0m =0m =1m =-1m =01条轨道条轨道4条轨道条轨道四个量子数四个量子数第八页，本课件共有80页四个量子数四个量子数第九页，本课件共有80页n1234电子层电子层第一第一第二第二第三第三第四第四l00 10 1 20 1 2 3亚层亚层1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f轨道数轨道数1条条4条条9条条16条条四个量子数四个量子数第十页，本课件共有80页l=0,m=0 m：一种取值：一种取值,空间：一种

6、取向空间：一种取向,轨道轨道:一条一条 s 轨道轨道.s 轨道轨道第十一页，本课件共有80页（l=1，m=+1，0，-1）m 三种取值，三种取值，三种取向，三种取向，三条等价三条等价p 轨道。轨道。p 轨道轨道第十二页，本课件共有80页l=2，m=+2，+1，0，-1，-2 m：五：五种取值种取值 空间：五种取向空间：五种取向五条等价五条等价 d 轨道轨道 d 轨道轨道第十三页，本课件共有80页 4、自旋量子数、自旋量子数 ms取值：取值：二、四个量子数二、四个量子数四个量子数四个量子数电子平行自旋：电子平行自旋：电子反平行自旋：电子反平行自旋：第十四页，本课件共有80页电子的运动状态电子的运

7、动状态四个量子数四个量子数 有了四个量子数，就可以描有了四个量子数，就可以描述原子中某一电子的运动状态。述原子中某一电子的运动状态。四个量子数四个量子数第十五页，本课件共有80页 核外电子的运动状态核外电子的运动状态四个量子数小结四个量子数小结主量子数主量子数n n 决定原子轨道的大小决定原子轨道的大小(即电子层即电子层)和和电子的能量电子的能量角量子数角量子数l l 决定原子轨道或电子云形状同时也影决定原子轨道或电子云形状同时也影响电子的能量响电子的能量磁量子数磁量子数m m 决定原子轨道或电子云在空间的伸决定原子轨道或电子云在空间的伸展方向展方向自旋量子数自旋量子数m ms s 决定电子的

8、自旋状态（或自旋方向）决定电子的自旋状态（或自旋方向）第十六页，本课件共有80页一、多电子原子一、多电子原子在单电子体系（氢原子或类氢原子在单电子体系（氢原子或类氢原子HeHe+）中，电子的能量只决定于主量子数）中，电子的能量只决定于主量子数n n，与角量子数，与角量子数 l l 无关，但在多电子体系无关，但在多电子体系中，由于电子间的相互作用，除主量子中，由于电子间的相互作用，除主量子数外，角量子数也是影响电子能量高低数外，角量子数也是影响电子能量高低的重要因素。的重要因素。多电子原子结构多电子原子结构第十七页，本课件共有80页由于主量子数和角量子数的联合作用，由于主量子数和角量子数的联合作

9、用，造成了同一电子层（造成了同一电子层（n n 相同），不同亚相同），不同亚层（层（l l 不同）之间的能级分裂现象。不同）之间的能级分裂现象。甚至造成不同电子层（甚至造成不同电子层（n n 、l l 都不同）都不同）之间的能级交错现象。所有这些现象都之间的能级交错现象。所有这些现象都可以用可以用屏蔽效应屏蔽效应和和钻穿效应钻穿效应来解释。来解释。第十八页，本课件共有80页 1、屏蔽效应、屏蔽效应内层电子对外层电子的排内层电子对外层电子的排斥作用，减弱了核对外层电子的吸引。这个斥作用，减弱了核对外层电子的吸引。这个现象叫做内层电子对外层电子的屏蔽效应。现象叫做内层电子对外层电子的屏蔽效应。所抵

10、消掉的核电荷数称为屏蔽常数，用所抵消掉的核电荷数称为屏蔽常数，用表表示。剩余的核电荷即电子受到的有效吸引作用示。剩余的核电荷即电子受到的有效吸引作用叫做有效核电荷，用叫做有效核电荷，用z表示。它们之间的关系为：表示。它们之间的关系为：z=z -一、屏蔽效应和钻穿效应一、屏蔽效应和钻穿效应第十九页，本课件共有80页 2、钻穿效应、钻穿效应外层电子穿过内层电子云，避开外层电子穿过内层电子云，避开其它电子的屏蔽的现象叫其它电子的屏蔽的现象叫“钻穿效应钻穿效应”。一、屏蔽效应和钻穿效应一、屏蔽效应和钻穿效应钻入内层的能力次序：钻入内层的能力次序：nsnp nd nf能量次序能量次序：EnsEnp En

11、d Enf第二十页，本课件共有80页3、原子轨道的能级交错、原子轨道的能级交错 由于钻穿效应，使得由于钻穿效应，使得4s 3 d 的能量，的能量，出现了内层电子的能量高于外层电子的出现了内层电子的能量高于外层电子的能量，即发生能级交错。在多电子原子能量，即发生能级交错。在多电子原子中，电子的能量高低不仅决定于中，电子的能量高低不仅决定于n，而且，而且与与 l 也有关。也有关。一、屏蔽效应和钻穿效应一、屏蔽效应和钻穿效应第二十一页，本课件共有80页徐光宪原则徐光宪原则：对于中性原子的核外电子：对于中性原子的核外电子来说，原子轨道的（来说，原子轨道的（n n+0.7+0.7l l）越大，能）越大，

12、能量越高。量越高。4 s：n+0.7 l=4+0.7 0=4.03 d：n+0.7 l=3+0.72=4.4 电子能量：电子能量：4 s 3 d 按照徐光宪原则，按照徐光宪原则，把把n+0.7l整数部分相整数部分相同的各能级合并为一个能级组。见同的各能级合并为一个能级组。见原原子轨道能级组表子轨道能级组表第二十二页，本课件共有80页第二十三页，本课件共有80页多电子原子中电子的填充规律多电子原子中电子的填充规律:三条规则三条规则 （1）保利不相容原理）保利不相容原理 （2）能量最低原理）能量最低原理 （3）洪特规则）洪特规则二、多电子原子核外电子排布二、多电子原子核外电子排布第二十四页，本课件

13、共有80页（1）泡利（）泡利（Pauli）不相容原理）不相容原理 内容内容：在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，：在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。或在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。例如，氦原子的例如，氦原子的1s轨道中有两个电子，描述其中一个原子中轨道中有两个电子，描述其中一个原子中没有运动状态的一组量子数（没有运动状态的一组量子数（n，l，m，s）为）为1，0，0，+1/2，另一个电子的一组量子数必然是，另一个电子的一组量子数必然是1，0，0，-1/2，即，即两个电子的其他状态相同但自旋方向相反。两个电子的其他状态相同但自旋方

14、向相反。结论结论：在每一个原子轨道中，最多只能容纳自：在每一个原子轨道中，最多只能容纳自 旋方向相反的两个电子。旋方向相反的两个电子。第二十五页，本课件共有80页（2）最低能量原理）最低能量原理原原则则：原原子子核核外外的的电电子子，总总是是尽尽先先占占有有能能量量最最低低的的原原子子轨轨道道，只只有有当当能能量量较较低低的的原原子子轨轨道道被被占占满满后后，电电子子才才依依次次进进入入能能量量较较高高的的轨轨道道，以以使使原原子子处处于于能能量量最最低低的的稳稳定状态。定状态。核外电子填充次序核外电子填充次序按鲍林近似能级顺序填充按鲍林近似能级顺序填充第二十六页，本课件共有80页n2nl01

15、0n-1亚层亚层2s2pm0-10+10 l轨道数轨道数1111n2s+1/2-1/2+1/2-1/2+1/2-1/2+1/2-1/21/2电子数电子数2n2 推算出各电子层最多容纳的电子数为推算出各电子层最多容纳的电子数为2n2第二十七页，本课件共有80页（3）洪特规则）洪特规则 Hunds rule 定义定义：在等价轨道中，电子尽可能分占不同的轨：在等价轨道中，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同道，且自旋方向相同。洪特规则实际上是最低能量原理的补充。因洪特规则实际上是最低能量原理的补充。因为两个电子同占一个轨道时，电子间的排斥作为两个电子同占一个轨道时，电子间的排斥作用会使体系能量升

16、高，只有分占等价轨道，才用会使体系能量升高，只有分占等价轨道，才有利于降低体系的能量。有利于降低体系的能量。第二十八页，本课件共有80页p0 全空全空p3 半满半满p6 全满全满 d 0 f 0 d 5 f 7 d 10 f 14洪特规则洪特规则 的特例的特例：等价轨道全充满，半充满或全空的状：等价轨道全充满，半充满或全空的状态是比较稳定的。态是比较稳定的。（3）洪特规则）洪特规则 Hunds rule 第二十九页，本课件共有80页 电子排布式的书写电子排布式的书写：1、按电子层的顺序，而不按电子填充顺序书写。、按电子层的顺序，而不按电子填充顺序书写。2、内层、内层原子芯原子芯稀有气体符号稀有

17、气体符号 如：如：11Na 1s22s22p63s1 26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2注意：注意：A、电子填充顺序、电子填充顺序 B、电子排布式的书写顺序、电子排布式的书写顺序 C、失电子顺序、失电子顺序第三十页，本课件共有80页周期表将所有的元素划分为：周期表将所有的元素划分为：七个横排，七个横排，1818个纵行。个纵行。每一个横排为一个周期，共七个周期；每一个横排为一个周期，共七个周期；每一个纵行为一个族，共每一个纵行为一个族，共1 1个族，个族，个主族，个副族。个主族，个副族。电子层结构与元素周期表电子层结构与元素周期表第三十一页，本课件共有80页根据最后一个电子填入

18、的能级不同，将元素根据最后一个电子填入的能级不同，将元素分为五个区：分为五个区：S S区：包括区：包括AA、A A nsns1 1、nsns2 2 p p区：包括区：包括AAAA nsns2 2npnp1 1nsns2 2npnp6 6 d d区：包括区：包括BBBB（n-1n-1）d d1919nsns1212 ds ds区：包括区：包括BBBB（n-1n-1）d d1010nsns1212 f f区：包括锕系、镧系区：包括锕系、镧系 特征电子构型（周期表分区）特征电子构型（周期表分区）第三十二页，本课件共有80页第三十三页，本课件共有80页AA s 区A A p 区B B d 区BB ds

19、 区 f 区 核外电子排布与元素周期性核外电子排布与元素周期性HHe第三十四页，本课件共有80页三、杂化轨道理论三、杂化轨道理论杂杂化化：同同一一原原子子中中能能量量相相近近的的某某些些原原子子轨轨道道，在在成成键键过过程程中中重重新新组组合合成成相相同同数数目目的的新新轨轨道道，而而改改变变了了原原来来原原子子轨轨道道的的状状态态。这这个个过过程程称称为杂化。为杂化。杂化轨道：所形成的新轨道叫做杂化轨道。杂化轨道：所形成的新轨道叫做杂化轨道。第三十五页，本课件共有80页（一）杂化轨道理论的要点（一）杂化轨道理论的要点1.能量相近的轨道才能杂化。能量相近的轨道才能杂化。2.杂化轨道的数目与组成

20、杂化轨道的各杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各 原子轨道的数目相等。原子轨道的数目相等。3.杂化轨道的成键能力比原来轨道加强。杂化轨道的成键能力比原来轨道加强。Reasons 1)杂化轨道的电子云形状改变；杂化轨道的电子云形状改变；2)杂化轨道方向改变。杂化轨道方向改变。第三十六页，本课件共有80页sp3重叠重叠CH4的形成的形成sp3s 成键成键杂化轨道类型杂化轨道类型 sp3杂化杂化第三十七页，本课件共有80页sp3杂化轨道示意图杂化轨道示意图CH4分子的空间结构分子的空间结构sp3杂化.第三十八页，本课件共有80页四个四个sp3杂化轨道杂化轨道第三十九页，本课件共有80页B：1s22s22

21、p1杂化轨道类型杂化轨道类型 sp2杂化杂化BF3的空间构型的空间构型:平面三角形平面三角形键角为：键角为：120第四十页，本课件共有80页sp2sp2杂化BF3形成时的形成时的sp2杂化杂化sp2杂化第四十一页，本课件共有80页三个sp2杂化轨道第四十二页，本课件共有80页BeCl2分子：直线形分子：直线形键角为：键角为：180杂化轨道类型杂化轨道类型 sp杂化杂化Be：1s22s2第四十三页，本课件共有80页BeCl2形成时的形成时的sp杂化杂化 spsp杂化sp杂化杂化第四十四页，本课件共有80页两个两个sp杂化轨道杂化轨道第四十五页，本课件共有80页s轨道轨道p轨道轨道sp杂化轨道杂化

22、轨道sp杂化轨道在空间取向杂化轨道在空间取向 BeCl2分子用分子用杂化轨道成键杂化轨道成键第四十六页，本课件共有80页sp杂化杂化 一个一个s轨道和一个轨道和一个p轨道间的杂化轨道间的杂化 sp2杂化杂化 一个一个s轨道和两个轨道和两个p轨道间的杂化轨道间的杂化 sp3杂化杂化 一个一个s轨道和三个轨道和三个p轨道间的杂化轨道间的杂化sp杂化杂化 直线型直线型 两轨道夹角为两轨道夹角为180sp2杂化 平面三角形平面三角形 3轨道共面，夹角为轨道共面，夹角为120sp3杂化杂化 四面体四面体 轨道分别指向四面体的轨道分别指向四面体的 4个顶角，轨道夹角为个顶角，轨道夹角为109.5 杂化小结

23、杂化小结第四十七页，本课件共有80页杂化轨道与分子空间构型杂化轨道杂化轨道数目键角分子几何构型实例spsp2sp3sp3dsp3d223456直线形平面三角形四面体三角双锥八面体BeCl2,CO2BF3,AlCl3CH4,CCl4PCl5SF6,SiF6180120109.59090,1202-第四十八页，本课件共有80页不等性杂化不等性杂化 有孤对电子所占据的原子轨道也参与杂有孤对电子所占据的原子轨道也参与杂化，形成的各杂化轨道中，所含原来轨道的化，形成的各杂化轨道中，所含原来轨道的成分不相等。成分不相等。sp3不等性杂化：不等性杂化：NH3,H2O等性杂化等性杂化 杂化具有不成对电子的原子

24、轨道间进杂化具有不成对电子的原子轨道间进行，杂化后所得各杂化轨道中所含各种行，杂化后所得各杂化轨道中所含各种原来轨道的成分相等。原来轨道的成分相等。第四十九页，本课件共有80页NH3：几何构型：几何构型 为三角锥为三角锥N：2s22p3键角为：键角为：107 一对孤对电子占据的杂化轨道能量较低，一对孤对电子占据的杂化轨道能量较低，含更多的含更多的s成分。成分。sp3不等性杂化不等性杂化第五十页，本课件共有80页H2O：几何构型为：几何构型为V型。型。O：2s22p4键角为：键角为：104.5 两个杂化轨道能量较低，被两对孤对电两个杂化轨道能量较低，被两对孤对电子占据。子占据。sp3不等性杂化不

25、等性杂化第五十一页，本课件共有80页H2O分子和NH3分子的sp3不等性杂化第五十二页，本课件共有80页小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型中心原子中心原子直线形直线形 三角形三角形 四面体四面体 三角锥三角锥 V型型杂化轨道类型杂化轨道类型 sp sp2 sp3 不等性不等性sp3 s+ps+3ps+2ps+3p参加杂化的轨道参加杂化的轨道2443杂化轨道数杂化轨道数成键轨道夹角成键轨道夹角分子空间构型分子空间构型实例实例 BeCl2 BF3 CH4 NH3 H2O HgCl2 BCl3 SiCl4 PH3 H2SBe(A)B(A)C,Si(A)N,P(A

26、)O,S(A)Hg(B)第五十三页，本课件共有80页维尔纳配位价键理论的提出维尔纳配位价键理论的提出 1893年年,瑞士瑞士,维尔纳维尔纳（A.Werner,18661919）瑞瑞士士著著名名化化学学家家，苏苏黎黎世世大大学学教教授授。在在科科学学上上崇崇拜拜德德国国，感感情情上上热热爱爱法法国国。在在瑞瑞士士苏苏黎黎世世大大学学学学习习时时，他他的的数数学学和和几几何何学学考考试试总总是是不不及及格格，但但在在他他一一生生的的科科学学经经历历中中，却却表表现现了了几几何何学学的的空空间间概概念念和和丰丰富富的的想想象象力力在在化化学学方方面面的的创创造造性性的应用。的应用。第五十四页，本课件

27、共有80页 那时维尔纳年仅那时维尔纳年仅26岁，是苏黎士联邦工科岁，是苏黎士联邦工科大学的一个不甚知名的讲师，但他已经深入思大学的一个不甚知名的讲师，但他已经深入思索金属氨化合物的结构。因为这些化合物不索金属氨化合物的结构。因为这些化合物不符合当时流行的价键理论，所以将它们列为符合当时流行的价键理论，所以将它们列为“分子化合物分子化合物”，以别于价键理论可以说明结构，以别于价键理论可以说明结构的的“原子价化合物原子价化合物”。第五十五页，本课件共有80页 据说一天夜里，维尔纳做了一个梦。这夜二时据说一天夜里，维尔纳做了一个梦。这夜二时许，他醒来，分子化合物形成之迷的解答如闪电的许，他醒来，分子

28、化合物形成之迷的解答如闪电的火花来到脑际。他随即起床火花来到脑际。他随即起床,奋笔疾书，一口气写奋笔疾书，一口气写到下午五时，完成了现在著名的开创配位化学的划到下午五时，完成了现在著名的开创配位化学的划时代论文。其后，维尔纳相继发表了时代论文。其后，维尔纳相继发表了20多篇配位化多篇配位化学的相关论文，于是配位化学体系正式创立学的相关论文，于是配位化学体系正式创立。第五十六页，本课件共有80页一一、价键理论、价键理论1、配合物价键理论的要点：、配合物价键理论的要点：1）中心原子（或原子）中心原子（或原子M）：有空轨道）：有空轨道 配体配体L：有孤对电子：有孤对电子 二者形成配位键二者形成配位键

29、ML2）中心原子采用杂化的空轨道形成配位键）中心原子采用杂化的空轨道形成配位键3）配合物的空间结构，配位数，配合物的空间结构，配位数，磁矩，稳定性等主要磁矩，稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。决定于杂化轨道的数目和类型。价键理论的核心价键理论的核心“认为中心原子与配位原子认为中心原子与配位原子是通过是通过杂化了杂化了的的共价配位键共价配位键而结合的而结合的”。第五十七页，本课件共有80页Lone pair electronsempty orbital第五十八页，本课件共有80页共价小分子杂化轨道理论要点：共价小分子杂化轨道理论要点：中心原子能级接近的轨道之间进行杂化中心原子能级接近的轨道

30、之间进行杂化杂化轨道的数目等于参与杂化的轨道的总数杂化轨道的数目等于参与杂化的轨道的总数各种杂化轨道的各种杂化轨道的“形状形状”均为葫芦形均为葫芦形杂化轨道成键时，要满足化学键间最小排斥原理杂化轨道成键时，要满足化学键间最小排斥原理思考：如何确定杂化类型？思考：如何确定杂化类型？2、内轨型和外轨型配合物、内轨型和外轨型配合物第五十九页，本课件共有80页sp杂化杂化sp2杂化杂化sp3杂化杂化sp3d杂化杂化sp3d2，d2sp3杂化杂化实实 例例BeCl2,CO2BF3,AlCl3CH4,CCl4PCl5SF6,SiF62-第六十页，本课件共有80页中心离子中心离子Ni2+的结构的结构3d4s

31、4pNi(NH3)42+的结构的结构sp3杂化杂化3dNH3NH3NH3NH3例：例：Ni(NH3)42+正四面体构型正四面体构型第六十一页，本课件共有80页Ni(CN)42的结构的结构dsp2杂化杂化3dCNCNCNCN中心离子中心离子Ni2+的结构的结构3d4s4p平面正方形构型平面正方形构型同样是四配位，但对配合物同样是四配位，但对配合物Ni(CN)Ni(CN)4 4 22就成了另一回事就成了另一回事第六十二页，本课件共有80页例例 FeF63的结构的结构?八面体构型八面体构型sp3d2杂化杂化第六十三页，本课件共有80页Fe(CN)63-的结构的结构?八面体构型八面体构型d2sp3杂化

32、杂化第六十四页，本课件共有80页1 参加杂化的全是最外层的轨道；2 中心离子的价e结构及单e数均无变化。Ni(NH3)42+、FeF63-的特点：的特点：Ni(CN)42-、Fe(CN)63-的特点：的特点：1参加杂化的既有内层轨道也有外层轨道；2中心原子的价 e 结构及单 e 数均发生改变。第六十五页，本课件共有80页配位化合物分类配位化合物分类 1.外轨型配合物外轨型配合物中心原子中心原子原有的电子层构型不变原有的电子层构型不变，是用是用最外层最外层的的ns、np或或ns、np、nd组成的杂化空轨道接受电子，与配体组成的杂化空轨道接受电子，与配体形成形成配位键配位键.例：例：FeF63-中

33、中Fe3+：3d5 3d 4s 4p 4dsp3d2杂化，八面体构型杂化，八面体构型第六十六页，本课件共有80页2.内轨型配合物：内轨型配合物：配合物中心原子配合物中心原子(n1)d 电子发生重排电子发生重排，电子挤入少，电子挤入少数数(n1)d 轨道。轨道。提供少量空的提供少量空的(n1)d轨道和轨道和ns、np组成的杂化空轨道与配体结合成配键组成的杂化空轨道与配体结合成配键.例：例：Ni(CN)42-，Ni 2+：3d8。3d 4s 4pdsp2杂化，四方形杂化，四方形 3d 4s 4p同一中心原子的内轨型配合物比外轨型配合物稳定同一中心原子的内轨型配合物比外轨型配合物稳定第六十七页，本课

34、件共有80页(3)内外轨型取决于内外轨型取决于配体配体(主要因素主要因素)中心离子中心离子(次要因素次要因素)(1)电负性小的配位原子电负性小的配位原子易给出孤对电子，如：易给出孤对电子，如：CN-，CO，NO2-(配位原子：配位原子：C，N)。对中心离子（。对中心离子（n-1）d轨道影响轨道影响较大，内轨型，较大，内轨型，配体的配位能力配体的配位能力强强；(2)电负性大的配位原子电负性大的配位原子（如卤素如卤素X-和氧和氧O），不易给出孤），不易给出孤对电子，对中心离子影响不大。外轨型，对电子，对中心离子影响不大。外轨型，配体的配位能配体的配位能力力弱弱。配体的强弱配体的强弱配体的强弱配体的

35、强弱光谱化学系列：光谱化学系列：I-Br-S2-SCN-Cl-NO3-F-OH-C2O42-H2ONCS-NH3enSO32-o-phenNO2-0,0，如，如O2,NO,NO2抗抗(反，逆反，逆)磁性：被磁场排斥磁性：被磁场排斥 n=0,=0铁磁性：被磁场强烈吸引铁磁性：被磁场强烈吸引.例：例：Fe，Co，Ni磁磁 矩：矩：=n(n+2)1/2 (B.M.)玻尔磁子玻尔磁子配合物的磁性配合物的磁性?配合物磁性的测定配合物磁性的测定是判断配合物结构的一是判断配合物结构的一个重要手段。个重要手段。第七十二页，本课件共有80页 外轨型配合物，中心原子的电子结外轨型配合物，中心原子的电子结构不发生改

36、变，未成对电子数多，构不发生改变，未成对电子数多，较大，较大，一般又称为高自旋配合物；一般又称为高自旋配合物；内轨型配合物，中心原子的电子结内轨型配合物，中心原子的电子结构发生了重排，未成对电子数减少，构发生了重排，未成对电子数减少，较小，一般又称为低自旋配合物。较小，一般又称为低自旋配合物。第七十三页，本课件共有80页 试画出试画出BeF42或或Be(H2O)42+的结构。的结构。1s 2s 2p1s 2s 2psp3杂化杂化SolutionQuestionQuestion第七十四页，本课件共有80页如何解释一个配离子的空间构型和磁性？如何解释一个配离子的空间构型和磁性？1.写出中心离子的价

37、层电子排布；写出中心离子的价层电子排布；2.根据配体数目确定可能的杂化方式和参与杂化的轨道根据配体数目确定可能的杂化方式和参与杂化的轨道类型；类型；5.确定空间构型；确定空间构型；4.确定是外轨还是内轨（如果知道磁性，就由磁性结合中确定是外轨还是内轨（如果知道磁性，就由磁性结合中心离子的价层电子排布来判断。配体为心离子的价层电子排布来判断。配体为NH3？）？）6.反之，也可由电子排布情况得出磁性。反之，也可由电子排布情况得出磁性。3.确定配体类型（配位原子电负性大小），来判断是否要确定配体类型（配位原子电负性大小），来判断是否要腾出内层轨道；腾出内层轨道；原则原则：与前面确定共价小分子杂化类型

38、和空间构型的方：与前面确定共价小分子杂化类型和空间构型的方法相似法相似。第七十五页，本课件共有80页Co(NH3)63+:Co3+:3d66个配位个配位键键 =0内轨型配合物内轨型配合物第七十六页，本课件共有80页Co(NH3)62+:Co2+:3d7外轨型配合物，高自旋外轨型配合物，高自旋 八面体构型八面体构型6个个 配位键配位键3d7 =3.87B.M.第七十七页，本课件共有80页本节小结本节小结内轨型配合物和外轨型配合物的差别内轨型配合物和外轨型配合物的差别配位键的键能：配位键的键能：内轨型内轨型 外轨型外轨型配合物的稳定性：内轨型配合物的稳定性：内轨型 外轨型外轨型 几何构型几何构型:

39、内外轨型配合物内外轨型配合物,杂化方式不同杂化方式不同,空间构型空间构型会不同会不同 Ni(NH3)42+sp3 正四面体正四面体 Ni(CN)42 dsp2 平面四边形平面四边形第七十八页，本课件共有80页杂化轨道形式与配合物的空间构型杂化轨道形式与配合物的空间构型 配位数配位数空间构型空间构型杂化轨杂化轨道类型道类型实例实例2直线形直线形sp Ag(NH3)2+Ag(CN)2 3平面三角形平面三角形sp2Cu(CN)32 HgI3 4正四面体正四面体sp3Zn(NH3)42+Cd(CN)42 4四方形四方形dsp2Ni(CN)42 5三角双锥三角双锥dsp3Ni(CN)53 Fe(CO)55四方锥四方锥d4sTiF52 6八面体八面体sp3d2FeF63 AlF63-SiF62-PtCl64-6八面体八面体d2sp3Fe(CN)63 Co(NH3)6第七十九页，本课件共有80页09.12.2022感感谢谢大大家家观观看看第八十页，本课件共有80页