无机化学配合平衡幻灯片.ppt

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1、无机化学配合平衡无机化学配合平衡第1页，共103页，编辑于2022年，星期六第一节第一节 配位化合物的基本概念配位化合物的基本概念第二节第二节 配合物的化学键理论配合物的化学键理论第三节第三节 配位化合物的稳定性配位化合物的稳定性第四节第四节 配合平衡的移动配合平衡的移动第五节第五节 配位化合物的应用配位化合物的应用第2页，共103页，编辑于2022年，星期六CuSO4+NaOH+BaCl2CuSO4+NH3H2O+NaOH+BaCl2Cu2+4NH3Cu(NH3)42+Cu(OH)2 BaSO4 无反应无反应 BaSO4第一节第一节 配位化合物的基本概念配位化合物的基本概念1什么是配位化合物

2、什么是配位化合物第3页，共103页，编辑于2022年，星期六 配合物配合物是以具有接受电子对的离子或原子（统是以具有接受电子对的离子或原子（统称中心原子）为中心，与一组可以给出电子对称中心原子）为中心，与一组可以给出电子对的离子或分子（统称配体），以一定的空间排的离子或分子（统称配体），以一定的空间排列方式在中心原子周围所组成的质点（配离子列方式在中心原子周围所组成的质点（配离子或配分子）为特征的化合物。或配分子）为特征的化合物。配位共价键配位共价键一方提供空轨道一方提供空轨道一方提供孤电子对一方提供孤电子对第4页，共103页，编辑于2022年，星期六 酸：酸：HCu(CN)2 碱：碱：Cu(

3、NH3)4(OH)2 盐：盐：Cu(NH3)4SO4电中性的配位分子电中性的配位分子 Ni(CO)4 第5页，共103页，编辑于2022年，星期六二、配位化合物的组成二、配位化合物的组成Co(NH3)6Cl3Cu(NH3)4SO4K3 Fe(CN)6内界：中心体内界：中心体(原子或离子原子或离子)与配位体，以与配位体，以 配位键结合形成的配合单元。配位键结合形成的配合单元。外界：与内界电荷平衡的相反离子。外界：与内界电荷平衡的相反离子。第6页，共103页，编辑于2022年，星期六例：例：中中心心离离子子配配位位体体配配位位数数配配离离子子电电荷荷外外界界离离子子内界内界外界外界配合物配合物第7

4、页，共103页，编辑于2022年，星期六K3 Fe(CN)6内界内界中心离子（原子）：有空的价电子轨道，可以接受配体所给予的孤对电子。配体：在中心离子周围配置的分子或离子。配离子的中心离子一般为过渡金属，特别是铁系、铂系、第IB、IIB族元素。配体为水、氨等中性分子或卤离子、拟卤离子(CN-等)、羟离子(OH-)、酸根离子等离子。第8页，共103页，编辑于2022年，星期六配位原子：配体中直接和中心离子键合的原子K3 Fe(CN)6配位数：直接同中心离子配位的原子数目。第9页，共103页，编辑于2022年，星期六亚硝酸根亚硝酸根ONO（配位原子为配位原子为O）两可配体：两可配体：硫氰根硫氰根S

5、CN（配位原子为配位原子为S）异硫氰酸根异硫氰酸根NCS（配位原子为配位原子为N）硝基硝基NO2（配位原子为配位原子为N）第10页，共103页，编辑于2022年，星期六多基配体：多基配体：单基配体：单基配体：只以一个配位原子与中心离子配合只以一个配位原子与中心离子配合 如如NH3、CN、H2O等。等。如乙二胺如乙二胺NH2CH2CH2NH2、EDTA等等有多个原子同时与中心离子配位。有多个原子同时与中心离子配位。第11页，共103页，编辑于2022年，星期六Ni +2 NH2CH2CH2NH2H2 NH2C H2C NH2H2N CH2 CH2 NH2Ni2+第12页，共103页，编辑于202

6、2年，星期六第13页，共103页，编辑于2022年，星期六第14页，共103页，编辑于2022年，星期六第15页，共103页，编辑于2022年，星期六配位数与配体数的关系：配位数与配体数的关系：单基配体：配位数配体数目单基配体：配位数配体数目多基配体：配位数配位原子数多基配体：配位数配位原子数第16页，共103页，编辑于2022年，星期六三、配合物的立体构型和几何异构三、配合物的立体构型和几何异构Ni(CN)42 NH3 NH3 NH3 NH3Ni NC CN NiNC CN1.1.配合物的立体构型配合物的立体构型 中心离子和配体的相对空间位置的分布中心离子和配体的相对空间位置的分布叫配合物的

7、立体构型。叫配合物的立体构型。Ni(NH3)42+第17页，共103页，编辑于2022年，星期六2.2.配合物的几何异构配合物的几何异构PtCl2(NH3)2有两种异构体：有两种异构体：顺铂具有抑制肿瘤的作用，可作抗癌药物，顺铂具有抑制肿瘤的作用，可作抗癌药物，反式则无该活性。反式则无该活性。NH3 Cl PtCl NH3 Cl NH3 PtCl NH3顺式顺式反式反式第18页，共103页，编辑于2022年，星期六3.3.配合物的空间构型配合物的空间构型配位数空间构型杂化轨道类型实例2直线形sp Ag(NH3)2+、Ag(CN)2 3平面三角形sp2Cu(CN)32、HgI3 4正四面体sp3

8、Zn(NH3)42+、Cd(CN)42 4四方形dsp2Ni(CN)42、Cu(NH3)42+5三角双锥dsp3Ni(CN)53 、Fe(CO)55四方锥d4sTiF52 6八面体sp3d2FeF63-AlF63-SiF62-PtCl64-6d2sp3Fe(CN)63-、Co(NH3)63+第19页，共103页，编辑于2022年，星期六第二节第二节 配合物的化学键理论配合物的化学键理论一、价键理论一、价键理论二、晶体场理论二、晶体场理论 第20页，共103页，编辑于2022年，星期六一、配合物的价键理论一、配合物的价键理论1.价键理论的基本要点价键理论的基本要点本理论的适用对象是配位共价键。本

9、理论的适用对象是配位共价键。中心原子的空轨道进行等性杂化，形成数具有中心原子的空轨道进行等性杂化，形成数具有 一定空间伸展方向的杂化轨道，配位原子带着一定空间伸展方向的杂化轨道，配位原子带着 孤对电子进入杂化轨道形成配位键。孤对电子进入杂化轨道形成配位键。配合物的空间结构，取决于中心原子的杂化配合物的空间结构，取决于中心原子的杂化 轨道的数目和类型。轨道的数目和类型。第21页，共103页，编辑于2022年，星期六中心原子的杂化轨道类型和配合物的空间构型中心原子的杂化轨道类型和配合物的空间构型配位数杂化轨道空间构型实 例2sp直线Ag(NH3)2+、Au(CN)2-4sp3四面体Ni(CO)4、

10、ZnCl42-dsp2平面四方形Ni(CN)42-、PtCl42-6sp3d2八面体FeF63-、Co(NH3)62+d2sp3八面体Fe(CN)63-、Co(NH3)63+第22页，共103页，编辑于2022年，星期六2.外轨型配合物和内轨型配合物外轨型配合物和内轨型配合物（1）外轨型配合物：中心原子利用外层的）外轨型配合物：中心原子利用外层的nsnpnd轨轨 道进行杂化，然后接纳电子。道进行杂化，然后接纳电子。第23页，共103页，编辑于2022年，星期六杂化类型配位数空间构型 sp2 直线形 sp23 三角形 sp34 四面体形 sp3d26 八面体形第24页，共103页，编辑于2022

11、年，星期六Ag(NH3)2+Ag+：1s22s22p63s23p63d104s24p64d10 Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1 第25页，共103页，编辑于2022年，星期六5s5p4dAg+Ag(NH3)2+NH3 NH3 Ag+NH3NH3sp杂化杂化第26页，共103页，编辑于2022年，星期六 NH3 NH3 NH3 NH3ZnZn(NH3)4SO4第27页，共103页，编辑于2022年，星期六Zn：1s22s22p63s23p63d104s2Zn2+：1s22s22p63s23p63d10第28页，共103页，编辑于2022年，星期六4s4p3

12、dZn2+Zn(NH3)42+NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3 NH3 NH3 NH3 NH3Zn第29页，共103页，编辑于2022年，星期六 （2 2）内轨型配合物：）内轨型配合物：中心原子用次外层的中心原子用次外层的(n-1)d轨道轨道 和和ns、np轨道进行杂化成键，所形成的配合物。轨道进行杂化成键，所形成的配合物。杂化类型配位数空间构型 dsp24 平面正方形 d2sp36 八面体形第30页，共103页，编辑于2022年，星期六例如例如 Co(NH3)63+d2sp3杂化杂化 八面体构型八面体构型 Ni(CN)42-dsp2杂化杂化 平面正方形平面正方形 Cu(NH3

13、)42+dsp2杂化杂化 平面正方形平面正方形用内层用内层(n1)d、ns、np轨道杂化后成键轨道杂化后成键第31页，共103页，编辑于2022年，星期六Co(NH3)63+Co3+：1s22s22p63s23p63d6Co：1s22s22p63s23p63d74s2第32页，共103页，编辑于2022年，星期六Co(NH3)63+4s4p3dd2sp3杂化杂化 第33页，共103页，编辑于2022年，星期六Co(NH3)63+CoNH3NH3NH3NH3NH3NH3第34页，共103页，编辑于2022年，星期六Ni(CN)42-Ni2+：1s22s22p63s23p63d8Ni：1s22s2

14、2p63s23p63d84s2第35页，共103页，编辑于2022年，星期六4s4p3ddsp2杂化杂化CNCN CNCNNi(CN)42-第36页，共103页，编辑于2022年，星期六 NC CN NiNC CN平面四方形结构平面四方形结构Ni(CN)42-第37页，共103页，编辑于2022年，星期六Cu(NH3)42+Cu：1s22s22p63s23p63d104s1Cu2+：1s22s22p63s23p63d9第38页，共103页，编辑于2022年，星期六dsp2杂化杂化NH3NH3NH3NH3 4s4p3d Cu(NH3)42+4d第39页，共103页，编辑于2022年，星期六CuN

15、H3NH3NH3NH3Cu(NH3)42+第40页，共103页，编辑于2022年，星期六内外轨型取决于内外轨型取决于中心原子中心原子(次要因素次要因素)内、外轨型配合物的判断内、外轨型配合物的判断配位体场配位体场(主要因素主要因素)第41页，共103页，编辑于2022年，星期六a.当中心原子的当中心原子的(n-1)d 轨道全充满时，没有可利用空轨道全充满时，没有可利用空(n-1)d轨道，只能形成外轨配物轨道，只能形成外轨配物;Ag(CN)2-、Zn(CN)42-、CdI42-、Hg(CN)42-1.1.由中心原子电子构型直接判断由中心原子电子构型直接判断b.当中心原子的当中心原子的(n-1)d

16、轨道电子数不超过轨道电子数不超过3个时，至少个时，至少有有2个个(n-1)d空轨道，总是形成内轨配合物。空轨道，总是形成内轨配合物。Cr(H2O)63+、Ti(H2O)63+。第42页，共103页，编辑于2022年，星期六c.中心原子具有中心原子具有d4d8组态时：组态时：若配体中的配位原子的电负性较小，倾向于形成若配体中的配位原子的电负性较小，倾向于形成 内轨配合物。内轨配合物。CN、CO、NO2若配体中的配位原子的电负性较大，倾向于形成若配体中的配位原子的电负性较大，倾向于形成 外轨配合物。外轨配合物。X、H2O第43页，共103页，编辑于2022年，星期六2.2.由配合物的磁性来判断由配

17、合物的磁性来判断磁矩磁矩与中心原子中未成对电子数与中心原子中未成对电子数n有关，可以用近似有关，可以用近似的关系式表示为：的关系式表示为：若若=0，电子完全配对，逆磁性；，电子完全配对，逆磁性；若若 0，算出未成对电子数，算出未成对电子数n，推断配合物的自旋状推断配合物的自旋状态，最终确定内、外轨型。态，最终确定内、外轨型。第44页，共103页，编辑于2022年，星期六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：内轨型配位键的键能：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 外轨型外轨型配合物的磁性：外轨型配合物的磁性：外轨型 内轨型内轨

18、型第45页，共103页，编辑于2022年，星期六 例例:实实验验测测得得Mn(CN)64-的的磁磁矩矩为为1.8B.M，判判断断其其中中心心原原子子的的未未成成对对电电子子数数、杂杂化化轨轨道道类类型型，配配离离子子的的空空间间构构型型，配配离离子子是是内内轨轨型型还是外轨型。还是外轨型。第46页，共103页，编辑于2022年，星期六 解解:根据价键理论，配位数为根据价键理论，配位数为6的中心原子通的中心原子通常有常有sp3d2和和d2sp3两种杂化类型，故两种杂化类型，故Mn(CN)64-中中Mn2+的的3d5有两种可能的排布有两种可能的排布:4s4p3d4d第47页，共103页，编辑于20

19、22年，星期六与与 实实 测测 磁磁 矩矩 1.8B.M.比比 较较，可可 知知 Mn(CN)64-中中Mn2+的的未未成成对对电电子子数数为为1，杂杂化化轨轨道道类类型型为为d2sp3，所以所以Mn(CN)64-为八面体内轨型配合物。为八面体内轨型配合物。由由上述两种电子排布的磁矩分别为上述两种电子排布的磁矩分别为:5.92 B.M.和和1.73 B.M.第48页，共103页，编辑于2022年，星期六Co2+:3d 7激发激发Co(CN)64-d2sp3杂化杂化配离子的氧化配离子的氧化第49页，共103页，编辑于2022年，星期六d2sp3杂化杂化Co(CN)63-Co(CN)64-氧化氧化

20、Co(CN)64-不稳定，易被氧化成不稳定，易被氧化成Co(CN)63-d2sp3杂化杂化第50页，共103页，编辑于2022年，星期六1.Co(NH3)62+、Co(NH3)63+的成单电子数分别是：的成单电子数分别是：练习练习A.3和和4B.1和和4C.3和和0D.1和和02.形成外轨型配合物时，中心离子不可能采取的杂化形成外轨型配合物时，中心离子不可能采取的杂化 方式是：方式是：A.dsp2B.sp3C.spD.sp3d23.下列配离子中，属于低自旋的是下列配离子中，属于低自旋的是 A.FeF63-B.Co(NH3)62+C.CrCl63-D.Ag(S2O3)23-E.Co(NH3)63

21、+第51页，共103页，编辑于2022年，星期六4.已知已知Ni(CO)4中，中，Ni以以dsp2杂化轨道与杂化轨道与C成键，成键，Ni(CO)4的空间构型应为的空间构型应为 ()A.三角锥形三角锥形 B.正四面体正四面体 C.直线型直线型 D.八面体八面体 E.平面正方形平面正方形 5.根据配合物的价键理论，指出下列配离子中，中心根据配合物的价键理论，指出下列配离子中，中心 离子和配体的配位情况离子和配体的配位情况(即指出其电子排布、杂化即指出其电子排布、杂化 轨道类型及空间构型情况轨道类型及空间构型情况)。a.FeF63-=5.92 B.Mb.Fe(CN)63-=1.73 B.M第52页，

22、共103页，编辑于2022年，星期六Fe3+：1s22s22p63s23p63d5Fe：1s22s22p63s23p63d64s24s4p3d4d第53页，共103页，编辑于2022年，星期六二、晶体场理论二、晶体场理论 晶体场理论是晶体场理论是1929年皮塞年皮塞(H.Bethe)提出的，这一理论在解释配离子的光学、提出的，这一理论在解释配离子的光学、磁学等性质方面很成功。磁学等性质方面很成功。第54页，共103页，编辑于2022年，星期六(一一)晶体场理论的基本要点晶体场理论的基本要点1.在配合物中，中心离子在配合物中，中心离子M处于配位体处于配位体L(负离子或极负离子或极 性分子性分子)

23、形成的静电场中，二者完全靠静电作用结形成的静电场中，二者完全靠静电作用结 合在一起；（合在一起；（配合物稳定的主要原因配合物稳定的主要原因）2.晶体场对晶体场对M的的d 电子产生排斥作用，使电子产生排斥作用，使M的的d 轨道轨道 发生能级分裂；有些发生能级分裂；有些d轨道能量升高，有些轨道能量升高，有些d轨道轨道 能量降低。能量降低。d轨道上的电子将重新分布，体系能量轨道上的电子将重新分布，体系能量 降低，变得比未分裂时稳定，即给配合物带来额外降低，变得比未分裂时稳定，即给配合物带来额外 的稳定化能。的稳定化能。第55页，共103页，编辑于2022年，星期六3.配合物的空间构型不同，形成不同的

24、晶体场，对配合物的空间构型不同，形成不同的晶体场，对d 轨道影响不同；晶体场相同，轨道影响不同；晶体场相同，L不同，分裂程度也不同，分裂程度也 不同。不同。第56页，共103页，编辑于2022年，星期六（二）中心离子（二）中心离子d 轨道的能级分裂轨道的能级分裂 在球形对称的晶体场中，受负电场排斥，能量升高，在球形对称的晶体场中，受负电场排斥，能量升高，但不分裂但不分裂;非球形场则发生能级分裂。非球形场则发生能级分裂。球形场中球形场中第57页，共103页，编辑于2022年，星期六 在八面体场中，六个在八面体场中，六个配位原子沿配位原子沿x、y、z轴轴方向进攻配离子时方向进攻配离子时，dz2、d

25、x2-y2迎头相撞迎头相撞1 1.八面体场中的能级分裂八面体场中的能级分裂dxy、dxz、dyz侧身闪避侧身闪避xyz第58页，共103页，编辑于2022年，星期六dz2dx2-y2dz2dx2-y2能量升高能量升高d轨道上的电子与配体的电子排斥轨道上的电子与配体的电子排斥第59页，共103页，编辑于2022年，星期六dxz dyz dxydz2dx2-y2能量升高能量升高dxy dxz dyz能量降低能量降低d轨道上的电子与配体的电子排斥轨道上的电子与配体的电子排斥第60页，共103页，编辑于2022年，星期六能级分裂能级分裂八面体八面体场中场中(dr)(d)为分裂能为分裂能球形场中球形场中

26、第61页，共103页，编辑于2022年，星期六Ed=-4Dq八面体八面体场中场中o=10Dq(dr)(d)E=6DqE=-4Dq o:八面体场八面体场d 轨道的能级分裂能。轨道的能级分裂能。将将 o 分为分为10等份，每份为等份，每份为1Dq列方程：列方程：Edr Ed=10Dq2Edr+3Ed=0 解得：解得：Edr=6Dq第62页，共103页，编辑于2022年，星期六八面体八面体场中场中球形场中球形场中=10DqE=6DqE=-4Dq第63页，共103页，编辑于2022年，星期六xyz2 2.四面体场中四面体场中的能级分裂的能级分裂四个配体构成四个配体构成四面体场四面体场第64页，共103

27、页，编辑于2022年，星期六xyzdz2,dx2-y2,电子受配体斥力小电子受配体斥力小dxy,dyz,dxz电子受配体斥力大电子受配体斥力大yxd(x2y2)yx dxy第65页，共103页，编辑于2022年，星期六t=4.45Dqd(dxy,dyz,dxz)轨道能量升高较多轨道能量升高较多(d)(dr)因没有迎头相撞的轨道，分裂能较小，因没有迎头相撞的轨道，分裂能较小，只有八面体场的只有八面体场的4/9。球形场中球形场中也分两组也分两组dr(dz2,dx2-y2)轨道能量升高较少轨道能量升高较少四面体四面体场场第66页，共103页，编辑于2022年，星期六xyz dyz,dxz斥力最小能量

28、最低斥力最小能量最低八面体八面体场场 正方形正方形场场球形场球形场dx2-y2 dxydz2dyz dxz3.3.平面正方形场中的能级分裂平面正方形场中的能级分裂dx2-y2,迎头相撞能量最高迎头相撞能量最高dxy同一平面但未相撞同一平面但未相撞dz2 一小圈在同一平面一小圈在同一平面第67页，共103页，编辑于2022年，星期六E=1.78DqE=-2.67Dqo=10DqE=12.28DqE=2.28DqE=-4.28DqE=-5.14DqE=6DqE=-4Dq八面体八面体场场四面体四面体场场正方形正方形场场球形场球形场t=4.45Dqs=17.42Dq第68页，共103页，编辑于2022

29、年，星期六1.1.分裂能：分裂能：d轨道分裂后，其最高能级和最低轨道分裂后，其最高能级和最低能级间的能量差，用符号能级间的能量差，用符号 表示。表示。.的大小一般用波数的大小一般用波数(cm-1)表示表示1波数波数=1.98610-23J(三三)晶体场中晶体场中d 电子的排布电子的排布第69页，共103页，编辑于2022年，星期六2.2.影响分裂能的因素影响分裂能的因素四面体场分裂能最小四面体场分裂能最小;八面体场分裂能居中八面体场分裂能居中;正方形场分裂能最大。正方形场分裂能最大。a.晶体场对称性的影响：晶体场对称性的影响：第70页，共103页，编辑于2022年，星期六b.对同一中心离子，对

30、同一中心离子，值随配体而变化值随配体而变化(光谱化学序列光谱化学序列)I-(0.76)Br-Cl-(0.8)SCN-F-(0.9)尿素尿素 OH-亚硝酸根亚硝酸根HCOO-C2O42-(0.98)H2O(1.00)NCS-EDTA4-吡啶吡啶NH3 en(1.28)SO32-联吡啶联吡啶 邻二氮菲邻二氮菲(1.34)NO2-(硝基硝基)分裂能分裂能()时，即时，即(弱场弱场)，电子尽可能以自，电子尽可能以自旋相同方式分占不同的轨道。旋相同方式分占不同的轨道。即弱场即弱场高自旋排布高自旋排布 洪特规则洪特规则 当成对能当成对能(p)分裂能（分裂能（）时）时(即强场即强场)，电子按照，电子按照 能

31、量最低原理形式排布。能量最低原理形式排布。即强场即强场低自旋排布低自旋排布 能量最低原理能量最低原理第73页，共103页，编辑于2022年，星期六 (I)(II)drd对于八面体的对于八面体的d4组态组态:当中心离子的当中心离子的d电子数为电子数为1、2、3、8、9、10时，时，按两种原则的电子排布一致。按两种原则的电子排布一致。第74页，共103页，编辑于2022年，星期六d1d2d3d8d1d2d3d6 d2d6 d3d6 d4d9d10第75页，共103页，编辑于2022年，星期六 能量最低原理能量最低原理Hund规则规则d4d5d6d7低自旋低自旋高自旋高自旋第76页，共103页，编辑

32、于2022年，星期六(四四)晶体场稳定化能晶体场稳定化能(CFSE)1.定义：定义：d电子从未分裂的电子从未分裂的d轨道进入分裂的轨道进入分裂的d轨道轨道 所产生的总能量下降值，称为晶体场稳定所产生的总能量下降值，称为晶体场稳定 化能，用化能，用CFSE表示。表示。CFSE越大，配合物越大，配合物 也就越稳定。也就越稳定。2.CFSE的计算的计算 n1为为dr轨道上的电子数；轨道上的电子数；n2为为d轨道上的电子数；轨道上的电子数；第77页，共103页，编辑于2022年，星期六(i)在弱八面体场中，在弱八面体场中，d电子取高自旋，电子取高自旋，d6为：为：ddrCSFE=(4 4+2 6)Dq

33、=4 Dq(d)4(dr)2:第78页，共103页，编辑于2022年，星期六(ii)在强八面体场中，在强八面体场中，d电子取低自旋电子取低自旋Es ddrCFSE=64 Dq=24 Dqd6 为为(d)6(dr)0第79页，共103页，编辑于2022年，星期六1.1.配合物的磁性配合物的磁性（六）晶体场理论的应用（六）晶体场理论的应用第80页，共103页，编辑于2022年，星期六 常见的配合物以八面体为主，其次平面常见的配合物以八面体为主，其次平面正方形，再次为四面体。正方形，再次为四面体。因为稳定化能只占总键能的很小一部分，因为稳定化能只占总键能的很小一部分，而八面体场可形成六个而八面体场可

34、形成六个键，而其它只有四键，而其它只有四个个键。键。2.配离子的空间构型配离子的空间构型第81页，共103页，编辑于2022年，星期六3.配离子的颜色配离子的颜色 配离子的颜色是从入射光中去掉被吸收配离子的颜色是从入射光中去掉被吸收的光，剩下的那一部分可见光所呈现的颜色。的光，剩下的那一部分可见光所呈现的颜色。一种配离子能显色必需具备一种配离子能显色必需具备:d轨道中的轨道中的d电子未填满；电子未填满；分裂能分裂能 值在可见光范围内。值在可见光范围内。第82页，共103页，编辑于2022年，星期六 d0结构、结构、d10结构无法产生结构无法产生 d-d 跃迁，故跃迁，故 IB、IIB的离子的离

35、子(Cu+,Ag+,Zn2+,Cd2+,Hg2+)无色无色。第83页，共103页，编辑于2022年，星期六光的互补色示意图光的互补色示意图第84页，共103页，编辑于2022年，星期六 d-d 跃迁跃迁 (dr)(d)Ti(H2O)63+的分裂能的分裂能o10Dq20400cm1对应对应吸收波长为吸收波长为492.7nm附近的光（蓝绿色），剩下附近的光（蓝绿色），剩下红紫色的光，故溶液显红色。红紫色的光，故溶液显红色。紫蓝绿黄橙红紫蓝绿黄橙红第85页，共103页，编辑于2022年，星期六颜色颜色 绿绿 深蓝色深蓝色 配体不同，分裂能不同；分裂能越大，实配体不同，分裂能不同；分裂能越大，实现现d

36、-d跃迁需要吸收高能量的光子，使配合物的跃迁需要吸收高能量的光子，使配合物的吸收光谱向短波方向移动。吸收光谱向短波方向移动。Ni(H2O)62+Ni(en)32+配体场强配体场强 弱弱 强强分裂能分裂能 小小 大大吸收光波长吸收光波长 长长 短短第86页，共103页，编辑于2022年，星期六1.按晶体场理论，在八面体场中因场强不同有可能按晶体场理论，在八面体场中因场强不同有可能 产生高自旋和低自旋的电子构型是：产生高自旋和低自旋的电子构型是：A.d1 B.d3 C.d5 D.d8 E.d93.下列物质中熔点最低的是：下列物质中熔点最低的是：A.NaCl B.MgO C.CaO D.NH3 E.

37、PH32.下列电子构型的原子成为水合下列电子构型的原子成为水合+2价离子时，无色的是：价离子时，无色的是：A.2-8-14-2 B.2-8-18-2 C.2-8-13-1 D.2-8-16-2 E.2-8-15-2第87页，共103页，编辑于2022年，星期六4.已知已知:Co(CN)63-：=34000 cm-1，P=21000 cm-1 Fe(H2O)63+：=13700 cm 1，P=30000 cm-1 试确定上述配合物的磁矩，并计算晶体场稳定化能。试确定上述配合物的磁矩，并计算晶体场稳定化能。5.某配合物化学组成为某配合物化学组成为PtCl42HCl，根据下列事实：，根据下列事实：该

38、配合物水溶液呈强酸性；该配合物水溶液呈强酸性；加入加入AgNO3无无AgCl 沉淀；沉淀；测得其磁矩不为测得其磁矩不为0。确定该配合物的化学式，并指。确定该配合物的化学式，并指出中心离子、配体、配位数，说明中心离子的杂化轨道类型和出中心离子、配体、配位数，说明中心离子的杂化轨道类型和空间结构。空间结构。第88页，共103页，编辑于2022年，星期六6.已知：已知：Fe2+的成对能的成对能 P=19150cm-1 Fe(CN)64-的的 分裂能分裂能=33000 cm-1 Fe(H2O)62+的的 分裂能分裂能=10400 cm-1 分别计算这两种离子的分别计算这两种离子的CFSE，并比较他们的

39、稳定性。，并比较他们的稳定性。第89页，共103页，编辑于2022年，星期六第三节第三节 配位化合物的稳定性配位化合物的稳定性NaOH无无 Cu(OH)2Na2S有有 CuSCu(NH3)4SO4 第90页，共103页，编辑于2022年，星期六一、配合物的稳定常数一、配合物的稳定常数Cu2+4NH3Cu(NH3)42+第91页，共103页，编辑于2022年，星期六配离子在水中解离：配离子在水中解离：Cu(NH3)42+Cu 2+4NH3离解离解结合结合第92页，共103页，编辑于2022年，星期六例例:计算计算0.1 molL-1Cu(NH3)4SO4溶液中溶液中Cu2+和和NH3的浓度（已知

40、的浓度（已知K稳稳=4.81012)。解：设溶液中解：设溶液中Cu2+=xCu2+4NH3Cu(NH3)42+起始起始 0 0 0.1平衡平衡 x 4 x 0.1-x 0.1配合物稳定常数的应用配合物稳定常数的应用1 1、求平衡时各物质的浓度、求平衡时各物质的浓度第93页，共103页，编辑于2022年，星期六Cu2+=6.0310-4 molL-1NH3=2.4110-3 molL-1第94页，共103页，编辑于2022年，星期六2 2、比较不同配合物的稳定性、比较不同配合物的稳定性相同类型配合物直接比较稳定常数的大小；相同类型配合物直接比较稳定常数的大小；Cu(NH3)42+K稳稳=4.81

41、012Zn(NH3)42+K稳稳=5108不同类型配合物要通过计算得出结论；不同类型配合物要通过计算得出结论；Ni(en)32+K稳稳=2.11018Ni(CN)42-K稳稳=11021第95页，共103页，编辑于2022年，星期六3 3、判断配合反应的方向、判断配合反应的方向例例1：往：往Ag(NH3)2+溶液中加溶液中加KCN溶液，溶液，下列反应能否进行。下列反应能否进行。Ag(NH3)2+2CN-=Ag(CN)2-+2NH3第96页，共103页，编辑于2022年，星期六第97页，共103页，编辑于2022年，星期六例例2：100ml 1mol/L NH3中能溶解固体中能溶解固体AgBr

42、多少克？多少克？AgBr+2NH3=Ag(NH3)2+Br-第98页，共103页，编辑于2022年，星期六第99页，共103页，编辑于2022年，星期六AgBr(s)+2NH3Ag(NH3)2+Br-解：设能溶解的解：设能溶解的AgBr为为x mol初始初始 x 0.1 0 0平衡平衡 0.1-2x x x第100页，共103页，编辑于2022年，星期六例例3：将将0.10mol的的AgNO3溶于溶于1升升1.0molL-1的氨水中，问的氨水中，问若再加入若再加入0.01摩尔的摩尔的NaCl时，有无时，有无AgCl沉淀生成？沉淀生成？已知：已知：K稳稳=1.12107 KSPAgCl=1.81

43、0-10解：设解：设AgNO3溶于氨水中后溶液中溶于氨水中后溶液中Ag+=xAg+2NH3=Ag(NH3)2+初始初始 0.10 1.0 0平衡平衡 x 1.0-2(0.1-x)0.10-x第101页，共103页，编辑于2022年，星期六所以所以 x=1.3910-8molL-1J=Ag+Cl-=1.3910-80.01=1.3910-10无沉淀析出无沉淀析出而而KSPAgCl=1.810-10第102页，共103页，编辑于2022年，星期六本章小结本章小结掌握：配合物的基本概念、组成、分类、命名掌握：配合物的基本概念、组成、分类、命名 和配位键的本质和配位键的本质重点重点：学会用配位化合物价键理论和晶体场理：学会用配位化合物价键理论和晶体场理 论解释常见配合物的颜色、磁性和稳定论解释常见配合物的颜色、磁性和稳定 性等性质。性等性质。第103页，共103页，编辑于2022年，星期六