第11章-配位化合物ppt课件.ppt

《第11章-配位化合物ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第11章-配位化合物ppt课件.ppt（88页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第第11章章 配位化合物配位化合物 11 111 1 配位化合物的基本概念配位化合物的基本概念 11112 2 配位化合物的价键理论配位化合物的价键理论 11113 3 配位化合物配位化合物的晶体场理论的晶体场理论 11114 4 配位化合物的稳定性配位化合物的稳定性在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确NH3水水NH3水水让我们先看一个实验：让我们先看一个实验：Cu(OH)2沉淀沉淀CuSO4 4 4NH3溶液溶液C

2、uSO4溶液溶液蓝色蓝色 深蓝色溶液深蓝色溶液 11 111 1 配位化合物的基本概念配位化合物的基本概念 向深蓝色溶液中加入向深蓝色溶液中加入Ba2+有白色沉淀生成、加入有白色沉淀生成、加入NaOH无蓝色沉淀和氨气放出。说明什么无蓝色沉淀和氨气放出。说明什么?在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 都存在一个都存在一个“配位单元配位单元(or配合实体配合实体)”.“配位单元配位单元”相对稳定，既可存在于晶体中，也可存相对稳定，既可存在于晶体中，也可存 在于溶液中。在于溶液中。显然，这些产物中：显然，这些产物中：CuSO4

3、+4 NH3 Cu(NH3)4SO4 AgCl +2NH3 Ag(NH3)2Cl FeCl3 +6 KCN K3Fe(CN)6+3KClNi +4 CO Ni(CO)4由中心原子和配位体以配位键形式结合而成的复杂离子由中心原子和配位体以配位键形式结合而成的复杂离子(或分子或分子)称为配位单元。凡含有配位单元的化合物称称为配位单元。凡含有配位单元的化合物称为配合物为配合物1.1 配合物的定义配合物的定义在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确与配合物相关的一些概念可依下列实例说明：与配合物相关的一些概念可依下列实例说明：1.配位

4、单元配位单元 配配位位单单元元是是由由配配位位共共价价键键结结合合起起来来的的、相相对对稳稳定定的的结结构构单单元元。它它可可以以是是阳阳离离子子物物种种(如如例例1中中的的Cu(NH3)42+)、阴阴离离子子物种物种(如例如例2中的中的Fe(CN)64-)或或电中性分子电中性分子(如例如例3)。例例1 例例2 例例3Cu(NH3)4SO4 K4Fe(CN)6 Ni(CO)4形成体形成体 中心离子或原子中心离子或原子配位体配位体 中性分子或阴离子中性分子或阴离子配位单元配位单元在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.中心离

5、子中心离子(形成体形成体(M)：处于配位实体结构单元中心部位的原子或离子处于配位实体结构单元中心部位的原子或离子(如上述如上述3例中的例中的Cu2+、Fe2+和和Ni原子原子)n通常是通常是金属离子金属离子或或金属原子金属原子,也包括也包括 B,Si,P,As。nK4Fe(CN)6 Ni(CO)4 SiF62-BF4-PF6-M在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3.配位体配位体(Ligand,L)配位原子配位原子配位体分子中配位体分子中,直接直接与形成体与形成体相结合的相结合的原子原子。常见的有：常见的有：PtCl2(N

6、H3)21)配位体是配位体是Lewis碱碱(可给出电子对可给出电子对)C N O F P S Cl Se Br IPt在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 单齿配体：单齿配体：一个配体中只含一个配位原子一个配体中只含一个配位原子 多齿配体：多齿配体：一个配体中含有多个配位原子一个配体中含有多个配位原子乙二胺乙二胺(en)2)配位体分类配位体分类（1）单齿单齿配体（分子中只含有配体（分子中只含有1个个配位原子）配位原子）（2）多齿多齿配体（分子中含有配体（分子中含有2个个或或更多个更多个配位原子）配位原子）:.乙二胺四乙酸根

7、乙二胺四乙酸根(EDTA)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确4.配位数（配位数（Coordination number,C.N.）定义定义：配合物分子中，：配合物分子中，直接直接与同一中心离子与同一中心离子(原子原子)成键成键 的的配位原子配位原子的数目的数目,称为中心离子称为中心离子(原子原子)的的配位数配位数。配合物配合物C.N.配合物配合物C.N.Ag(NH3)2+2Fe(CO)55Cu(NH3)42+4Fe

8、(CN)63-6配合物配合物C.N.Pt(en)22+4(22)Ca(EDTA)2-6:.在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确例例.Cu (NH3)4 SO4 中心离子中心离子,配位体配位体,外外 界界 Cu2+NH3配合物的组成配合物的组成Cu(NH3)42+Co(EDTA)-:.内内 界界 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确5.配合单元的电荷数配合单元的电荷数=中心离子中心离子(原子原子)电荷数电荷数 +各配体电荷数各配体电荷数 在整堂课的教学中

9、，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确6.螯合物螯合物 螯螯合合物物(Chelate)是是多多齿齿配配位位体体以以2个个或或2个个以以上上配配位位原原子子配配位位于于金金属属原原子子而而形形成成的的一一种种环环状状络络合合物物 (环环中中包包含含了了金金属属原原子子)。能能用用作作多多齿齿配配体体的的试试剂叫剂叫螯合剂螯合剂(Chelating agent)。六齿配体六齿配体六齿配体六齿配体 EDTAEDTA在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确叶叶绿绿素素是是镁镁的的大

10、大环环配配合合物物，作作为为配配位位体体的的卟卟啉啉环环与与Mg2+离离子子的的配配位位是是通通过过4个个环环氮氮原原子子实实现现的的。叶叶绿绿素素分分子子中中涉涉及及包包括括Mg原子在内的原子在内的4个六元螯环。个六元螯环。叶绿素是一种绿色色素叶绿素是一种绿色色素,它能吸收太阳光的能量它能吸收太阳光的能量,并将储存的能量导入碳水化合物的化学键。并将储存的能量导入碳水化合物的化学键。阳光阳光n CO2+n H2O (CH2O)n+n O2叶绿素叶绿素 这就是光合作用（这就是光合作用（photosynthesis）在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅

11、入深，所提出的问题也很明确 血血红红素素是是个个铁铁卟卟啉啉化化合合物物,是是血血红红蛋蛋白白的的组组成成部部分分。Fe原原子子从从血血红红素素分分子子的的下下方方键键合合了了蛋蛋白白质质链链上上的的1个个N原原子，圆盘上方键合的子，圆盘上方键合的O2分子则来自空气。分子则来自空气。血血红红蛋蛋白白本本身身不不含含图图中中表表示示出出来来的的那那个个O2分分子子，它它与与通通过过呼呼吸吸作作用用进进入入人人体体的的O2分分子子结结合合形形成成氧氧合合血血红红蛋蛋白白，通通过过血血流流将氧输送至全身各个部位。将氧输送至全身各个部位。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具

12、有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1.2配合物的命名配合物的命名(二二)配合单元配合单元 配体数目配体数目(汉字汉字)+配体名配体名+合合+中心离子名中心离子名(氧化态氧化态,用用罗马数字罗马数字)配位化合物配位化合物CoCl2(H2O)4Cl的配位体分别是的配位体分别是_；配位原子；配位原子分别是分别是_；配位数是；配位数是_；命名为；命名为_。例：例：Cu(NH3)4SO4 硫酸四氨合铜硫酸四氨合铜(II)(多种多种配体，以配体，以 分隔分隔)(一一)内外界之间内外界之间 阴离子阴离子前，前，阳离子阳离子后；后；在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一

13、定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确一些一些配体的名称配体的名称n配体配体 无机化学无机化学 配位化学配位化学nCO 一氧化碳一氧化碳 羰基羰基nOH-氢氧根离子氢氧根离子 羟基羟基nNO2-亚硝酸根亚硝酸根 硝基硝基nONO-亚硝酸根亚硝酸根 亚硝酸根亚硝酸根nSCN-硫氰酸根硫氰酸根 硫氰酸根硫氰酸根nNCS-异异硫氰酸根硫氰酸根nCl-氯离子氯离子 氯氯在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确常见配体的名称常见配体的名称:F氟，氟，Cl氯，氯，Br溴，溴，I碘，碘，O2氧，氧，N3氮，氮，S2硫，硫，OH羟，羟，CN

14、氰，氰，H氢，氢，NO2硝基，硝基，ONO亚硝酸根，亚硝酸根，SO42硫酸根，硫酸根，C2O42草酸根，草酸根，SCN硫氰酸根，硫氰酸根，NCS异硫氰异硫氰酸根，酸根，N3叠氮，叠氮，O22过氧根，过氧根，N2双氮，双氮，O2双双氧，氧，NH3氨，氨，CO羰基，羰基，NO亚硝酰，亚硝酰，H2O水，水，en乙二胺，乙二胺，ph3P三苯基膦三苯基膦在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确三氯三氯乙烯合铂乙烯合铂(II)阴离子阴离子三氯三氯氨合铂氨合铂(II)酸钾酸钾(三三)配体顺序配体顺序 3.同类配体同类配体:按配位原子元素符号

15、的英文字母顺序按配位原子元素符号的英文字母顺序:三氯化五氨三氯化五氨一水合钴一水合钴(III)2.无机配体无机配体:先阴离子，后中性分子，最后阳离子先阴离子，后中性分子，最后阳离子:1.先无机，后有机先无机，后有机:NH3前前,H2O后后在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 硫酸四氨合铜硫酸四氨合铜()六异硫氰根合铁六异硫氰根合铁()酸钾酸钾 六氯合铂六氯合铂()酸酸氢氧化四氨合铜氢氧化四氨合铜(II)五氯五氯氨合铂氨合铂()酸钾酸钾 先阴离子后中性分子先阴离子后中性分子硝酸一羟基硝酸一羟基三水合锌三水合锌(II)三氯化五

16、氨三氯化五氨一水合钴一水合钴()五羰五羰(基基)合铁合铁三硝基三硝基三氨合钴三氨合钴()乙二胺四乙酸根合钙乙二胺四乙酸根合钙(II)六氯合铂六氯合铂(Iv)酸酸四氨合铜四氨合铜(II)；中心离子；中心离子有两个：有两个：Pt 4+和和Cu2+在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确多核配合物：多核配合物：在一个配合物中有在一个配合物中有2个或个或2个以上中心离子个以上中心离子的配合物。的配合物。多元配合物多元配合物多元配合物多元配合物 Pt(NH2)(NO2)(NH3)2 一氨基一氨基一硝基一硝基二氨合铂二氨合铂(II):四元

17、配合物四元配合物配位聚合物配位聚合物配位聚合物配位聚合物 OH2 H OH2 H2O|O|OH2 Fe Fe H2O|O|OH2 OH2 H OH2配合物的其他概念配合物的其他概念:桥联配体桥联配体在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 键键键键配体配体配体配体LM,给体给体,形成形成 键键M L,受体受体,形成反馈形成反馈 键键烯烃和烯烃和d区区金属的成键金属的成键在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确FeC5H5-：茂：茂每个茂环内每个茂环内,每个每个

18、C有一个有一个垂直于茂环平面的垂直于茂环平面的2p轨道轨道,形成形成56,这些这些电子与电子与Fe2+形成形成夹心配合物夹心配合物。两个茂环反向平行。两个茂环反向平行。19731973年慕尼黑大学的恩斯特年慕尼黑大学的恩斯特奥托奥托菲舍尔及伦敦帝国菲舍尔及伦敦帝国学院的杰弗里学院的杰弗里威尔金森爵士被授予诺贝尔化学奖，以表威尔金森爵士被授予诺贝尔化学奖，以表彰他们在有机金属化学领域的杰出贡献。他们分别独自发彰他们在有机金属化学领域的杰出贡献。他们分别独自发现了二茂铁的夹心结构，并且前者还在此基础上开始合成现了二茂铁的夹心结构，并且前者还在此基础上开始合成二茂镍和二茂钴。二茂镍和二茂钴。NMRN

19、MR光谱和光谱和X X射线晶体学的结果也证实射线晶体学的结果也证实了二茂铁的夹心结构。二茂铁的发现展开了环戊二烯基与了二茂铁的夹心结构。二茂铁的发现展开了环戊二烯基与过渡金属的众多过渡金属的众多 配合物的化学，也为有机金属化学掀开了配合物的化学，也为有机金属化学掀开了新的帷幕。新的帷幕。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 1.结构异构构异构（1）解离异构）解离异构 如用如用Ba2使紫色的使紫色的CoBr(NH3)5SO4中中SO42 定量沉淀，用定量沉淀，用Ag 使使红色的色的 CoSO4(NH3)5 Br中中Br 定量

20、沉淀。定量沉淀。（2）配位异构）配位异构 如如 Co(NH3)6 Cr(CN)6 中中Co3 与与Cr3交交换配体，得到其配位异构体配体，得到其配位异构体 Cr(NH3)6 Co(CN)6。（3）键合异构合异构 如如N配位的配位的NO2 和和O配位的配位的ONO，导致的两种致的两种键合异构体分合异构体分别为 Co(NO2)(NH3)5Cl2 和和 Co(ONO)(NH3)5Cl2。1.3配合物的异构配合物的异构在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.立体异构立体异构（1）顺反异构）顺反异构：Co(en)2Cl2顺式顺式(紫

21、色紫色)和反式和反式(绿色绿色)（2）旋光异构：）旋光异构：四面体配合物中四面体配合物中Mabcd有有旋光异构体。旋光异构体。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确配位键配位键形成的条件：形成的条件：(1)配体配体是是Lewis碱碱(给出电子对给出电子对)；(2)中心离子中心离子(原子原子)是是Lewis酸酸;有有与配体与配体对称性匹配、能量相近的对称性匹配、能量相近的空的空的价轨道。价轨道。1.配位键的本质是共价键配位键的本质是共价键 11-2 配合物的价键理论配合物的价键理论(VB)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着

22、问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确配离子的结构直线形直线形平面正方形平面正方形四面体形四面体形八面体形八面体形H3NNH3Ag+Pt2+H3NH3NNH3NH3Zn2+Co3+H3NH3NNH3NH3NH3NH3NH3NH3NH3NH32.中心原子中心原子(离子离子)以某种以某种杂化轨道杂化轨道与与配体轨道配体轨道重叠成重叠成键键,故配合单元有故配合单元有确定的几何构型确定的几何构型。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确配位数配位数中心杂化类型中心杂化类型构构型型实实例例2sp直线形直线

23、形Ag(NH3)23sp2三角形三角形Cu(CN)324sp3四面体四面体Zn(NH3)424dsp2正方形正方形Ni(CN)425sp3d三角双锥三角双锥Fe(SCN)525dsp3三角双锥三角双锥Fe(CO)56sp3d2正八面体正八面体Co(NH3)626d2sp3正八面体正八面体Co(NH3)63在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3.价键理论的实验依据价键理论的实验依据 n:成单电子数成单电子数上式对上式对第一过渡系列金属较适用第一过渡系列金属较适用电子是否发生重排电子是否发生重排,可根据物质的磁矩来判断可根据物

24、质的磁矩来判断,进而推进而推断分子的结构。磁矩是价键理论在实验上的依据。断分子的结构。磁矩是价键理论在实验上的依据。未成对电子数未成对电子数/B.M.123451.732.833.874.905.92在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确例如：例如：Co(NH3)6 3+,实验测得实验测得=0B.M,意味着无成单电子。意味着无成单电子。Co3+的价电子组态为的价电子组态为3d6,若不发生重排若不发生重排,将有将有4个成单电子个成单电子,即磁即磁矩不可能为零。但在中强配体矩不可能为零。但在中强配体NH3的作用下的作用下,电子重

25、排。电子重排。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确中心离子中心离子Ni2+的结构的结构3d4s4pNiCl42-的结构的结构=2.83B.M.(2.83，2e)结结果果:NiCl42-形形成成之之前前和和之之后后,中中心心原原子子的的d电电子子排排布布没没有有变变化化,配配位位原原子子的的孤孤对对电电子子填填在在由由外外层层轨轨道道杂杂化化而而得得的的杂杂化化轨轨道道上上。这这样一类络合物叫样一类络合物叫外轨型外轨型配合物配合物(Outer orbital complexes)。sp3杂化杂化3dCl-Cl-Cl-Cl-四

26、配位的四面体配合物四配位的四面体配合物NiCl42-在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确Ni(CN)42的结构的结构=0B.M.dsp2杂化杂化结结果果:Ni(CN)42-形形成成之之前前和和之之后后,中中心心原原子子的的d电电子子排排布布发发生生了了变变化化,原原来来由由单单电电子子占占据据、后后来来腾腾空空了了的的(n-1)d轨轨道道参参与与了了杂杂化化,这这样样一一类类络络合合物物叫叫内内轨轨型型配配合合物物(Inner orbital complexes),它它们们是是指指配配位位体体孤孤对对电电子子填填充充在在(

27、n1)d轨轨道道和和一一部部分分n层层轨轨道道上上的的一一类类络合物络合物。3dCNCNCNCN3d4s4p平面正方形结构平面正方形结构平面正方形结构平面正方形结构同样是四配位，但对络合物同样是四配位，但对络合物Ni(CN)42就成了另一回事就成了另一回事在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 这类配合物绝大多数是八面体构型这类配合物绝大多数是八面体构型,形成体可能采取形成体可能采取d2sp3或或sp3d2杂化轨道成键。杂化轨道成键。Fe(CN)63-,=2.0B.M.(1.73;1e)配位数为配位数为6的配合物的配合物Fe

28、3+3d4s4pFe(CN)63-d2sp3杂化杂化CN-CN-CN-CN-CN-CN-内轨配键内轨配键;以内轨配键形成的配合物以内轨配键形成的配合物叫内轨型配合物。叫内轨型配合物。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确FeF63-，=5.90B.M.(5.92;5e)外轨配键外轨配键;以外轨配键形成的配合物以外轨配键形成的配合物叫外轨型配合物。叫外轨型配合物。同一中心离子的内轨同一中心离子的内轨型型配合物比外轨配合物比外轨型型配合物稳定。配合物稳定。FeF63-sp3d2杂化F-F-F-F-F-F-Fe3+3d4s4p4d

29、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确外轨型外轨型配合物配合物:FeF63-内轨型内轨型配合配合物物 Fe(CN)63-n配体配位场强弱顺序：配体配位场强弱顺序：I-Br-Cl-F-OH-H2O SCN-NH3 en NO2-外轨型外轨型)和和磁性磁性。4)不能解释不能解释配合物的配合物的电子吸收光谱电子吸收光谱(紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱)和和颜色颜色。3)但是但是,也有也有一些配合物的稳定性不能解释一些配合物的稳定性不能解释。由于。由于VB认为认为Cu(NH3)42+(平面四边形内轨型配合物平面四边形内轨型配合物

30、,=1.7B.M.)有一电有一电子子在高能的在高能的4p 轨道轨道,应不稳定应不稳定,但实际上但实际上Cu(NH3)42+很稳很稳定。定。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 晶体场理论晶体场理论(Crystal Field Theory,CFT)是一种改进是一种改进了的了的静电理论静电理论,它将它将配位体看作点电荷或偶极子配位体看作点电荷或偶极子,晶体场晶体场理论的核心是理论的核心是配体的静电场配体的静电场与中心离子的作用引起的与中心离子的作用引起的5条条简并简并d轨道的分裂轨道的分裂和和d电子进入低能轨道时所产生的电子

31、进入低能轨道时所产生的稳定稳定化能化能。11-3 配合物的配合物的晶体场理论晶体场理论在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1.在配合物中在配合物中,中心离子中心离子M处于带电的配位体处于带电的配位体L形成的形成的静静电场电场中中,靠静电作用结合在一起靠静电作用结合在一起;要要 点点2.晶体场对晶体场对M的的d 电子产生排斥作用电子产生排斥作用,使之发生使之发生能级分能级分裂裂;3.分裂类型与化合物的空间构型分裂类型与化合物的空间构型(晶体场的对称性晶体场的对称性)有关有关;4.晶体场相同晶体场相同,M或或L不同不同,分裂程

32、度也不同。分裂程度也不同。分裂能分裂能的的大小与中心离子和配体的性质有关。大小与中心离子和配体的性质有关。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确6 6个配位体分别占据八面体个配位体分别占据八面体的的6 6个顶点个顶点,由此产生的静电场由此产生的静电场叫做叫做八面体场八面体场。八面体形八面体形Co3+NH3NH3NH3NH3NH3NH3在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深

33、，所提出的问题也很明确d 轨道在八面体场中的能级分裂轨道在八面体场中的能级分裂在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确1.晶体场中晶体场中d轨道的分裂轨道的分裂（1）八面体场）八面体场八面体场中八面体场中d轨道的分裂轨道的分裂自由离子的自由离子的d 轨道轨道假想的球型场中的中假想的球型场中的中心离子的心离子的d 轨道轨道 八面体场中的中心八面体场中的中心离子的离子的d 轨道轨道 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题

34、来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确（2）四面体场四面体场四面体场中的坐标和四面体场中的坐标和d轨道的分裂轨道的分裂由于由于d和和d两组轨道与配体电场作用的大小区别，远不如在八面体两组轨道与配体电场作用的大小区别，远不如在八面体场中的明显，所以四面体场的分裂能场中的明显，所以四面体场的分裂能t较小，较小，t o。正方形场中坐标的选取和正方形场中坐标的选取和d轨道的分裂轨道的分裂在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.影响分裂能大小的因素影响分裂能大小的因素（1）晶体场的对称性：）晶体场的对称性

35、：p o t（2）中心离子电荷数：电荷高，与配体作用强，）中心离子电荷数：电荷高，与配体作用强，大。大。Fe(CN)63 Fe(CN)64（3）中心原子所在周期数：周期数大，）中心原子所在周期数：周期数大，相对大些。相对大些。Hg(CN)42 Zn(CN)42（4）配体影响：配位原子的电负性越小，分裂能大。）配体影响：配位原子的电负性越小，分裂能大。IBrSCNClFOHONOC2O42H2ONCSNH3enNO2P高自旋方式高自旋方式P在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确例例：讨论下列二种配离子：讨论下列二种配离子d电子

36、排布情况。电子排布情况。Fe(H2O)62中中10400cm1，P15000cm1Fe(CN)64中中26000cm1，P15000cm1Fe(H2O)62(P)高自旋排布高自旋排布(d)4(d)2低自旋排布低自旋排布(d)6(d)0在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确4.晶体场稳定化能晶体场稳定化能八面体场八面体场分裂后的分裂后的d轨道的能量：轨道的能量：列方程组列方程组Ed Ed o，3Ed 2Ed 0解得解得：Ed 35 o，Ed 25 o若设分裂能若设分裂能o10Dq，则则Ed 6Dq，Ed 4Dq在整堂课的教学中

37、，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确四面体场四面体场分裂后的分裂后的d轨道的能量轨道的能量:列方程组列方程组Ed Ed t，3Ed 2Ed 0解得：解得：Ed 25 t，Ed 35 t若若t10Dq，则则Ed 4Dq，Ed 6Dq对于相同的中心和配体对于相同的中心和配体t4/9 o在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确晶体场稳定化能晶体场稳定化能(CFSE)d电子在晶体场中分裂后的电子在晶体场中分裂后的d轨道中排布，其能量用轨道中排布，其能量用E晶晶表表示，在球形场中的

38、能量用示，在球形场中的能量用E球球表示。因晶体场的存在，体系总表示。因晶体场的存在，体系总能量的降低值称为晶体场稳定化能能量的降低值称为晶体场稳定化能(CrystalFieldStabilizationEnergy)。由由E球球0，则，则CFSEE球球E晶晶0E晶晶在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确解：解：E晶晶(4Dq)52P20Dq2PCFSEE球球E晶晶0(20Dq2P)20Dq2P2 2P球形场球形场八面体强场八面体强场d电子在球形场中和八面体强场中电子排布电子在球形场中和八面体强场中电子排布例例:计算八面体强场

39、中计算八面体强场中d5组态的组态的CFSE在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确解：解：E晶晶(6Dq)3(4Dq)36DqCFSE0E晶晶0(6Dq)6Dq球形场球形场四面体弱场四面体弱场球形场和八面体强场中电子排布球形场和八面体强场中电子排布例例:计算正四面体弱场计算正四面体弱场d6组态的组态的CFSE。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确解：解：Fe23d6,CN为强场，低自旋，为强场，低自旋，oPCFSE0(2/5 o)62P12/5 o2p12

40、/533800cm1215000cm151120cm1球形场球形场八面体强场八面体强场例例:求求Fe(CN)64的的CFSE。已知：已知：33800cm1，P15000cm1。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确例：例：用晶体场稳定化能解释水合热的双峰曲线用晶体场稳定化能解释水合热的双峰曲线水是弱场，无成对能水是弱场，无成对能P的问题。下面给出的问题。下面给出M2水合离子水合离子d0d10的的晶体场稳定化能晶体场稳定化能CFSE与与d电子数的对应关系。电子数的对应关系。d电子数电子数012345678910CFSEDq04

41、81260481260在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确d5:d7:d6:d4:d1:d2:d3:d8:d9:d10:高自旋排布高自旋排布低自旋排布低自旋排布 d1、d2、d3、d8、d9、d10只有一种排布只有一种排布,无高低自旋区别。无高低自旋区别。弱弱 场场 强强 场场(o P)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确熟记熟记:原子原子和和离

42、子离子的的价电子构型价电子构型nB B B B B nSc Ti V Cr Mn Fe Co Ni 3d 14s2 3d 24s2 3d 34s2 3d 54s1 3d 54s2 3d 64s2 3d 74s2 3d 84s2Cr2+Mn2+Fe2+Co2+Ni2+3d 4 3d 5 3d 6 3d 7 3d 8Cr3+Fe3+Co3+3d 3 3d 5 3d 6在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 物质物质为什么会有为什么会有 颜色颜色？可见光可见光的互补关系的互补关系(下图下图).E光子光子=h =hc/物质对物质对可

43、见光可见光全吸收全吸收黑色黑色；完全完全不吸收不吸收白色白色；各种波长均各种波长均吸收部分吸收部分灰色灰色；吸收特定波长的光吸收特定波长的光显示显示互补色互补色.在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确例例.Ti(H2O)63+的颜色的颜色吸收光吸收光 500 nm,发生发生d d 跃迁跃迁(),E光子光子=h =hc/=o,显示互补色显示互补色(紫红色紫红色).在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确金属盐溶液为什么显不同的颜色？金属盐溶液为什么显不同的颜色

44、？在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电荷迁移跃迁电荷迁移跃迁(见于见于中心离子中心离子为为d 0 或或d 10的化合物的化合物)nKMnO4 深紫色深紫色、K2CrO4 黄色、黄色、HgO 红色。红色。nMn(VII)、Cr(VI):d 0;Hg(II):d 10 无无d d 跃迁跃迁,化合物化合物颜色由颜色由电荷电荷跃迁跃迁引起。引起。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 11 114 4 配位化合物的稳定性配位化合物的稳定性一、酸碱的软硬分类一、

45、酸碱的软硬分类酸酸硬酸：硬酸：变形性小，半径小，电荷高正离子。变形性小，半径小，电荷高正离子。如：如：Na、Mg2、Al3、Ti4、Mn2、Fe3软酸软酸：变形性大，半径大，电荷低的正离子。：变形性大，半径大，电荷低的正离子。如：如：Cu、Ag、Cd2、Hg2、Hg22、Tl交界酸：其变形性介于硬酸和软酸之间。交界酸：其变形性介于硬酸和软酸之间。如：如：Cr2、Fe2、Co2、Ni2、Cu2、Zn2在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确碱碱硬碱：给出电子对的原子的电负性大，不易变形。如硬碱：给出电子对的原子的电负性大，不易变

46、形。如：F、Cl、H2O、OH、O2、SO42、NO3、NH3软碱软碱：给出电子对的原子的电负性小，易变形。给出电子对的原子的电负性小，易变形。如：如：I、S2、CN、SCN、CO、S2O32、C6H6交界碱：其变形性介于硬碱和软碱之间。交界碱：其变形性介于硬碱和软碱之间。如如：Br、SO32、N2、NO2软硬酸碱结合原则：软亲软，硬亲硬；软硬酸碱结合原则：软亲软，硬亲硬；软和硬，不稳定。软和硬，不稳定。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确例：用软硬酸碱理论解释配位离子的稳定性次序例：用软硬酸碱理论解释配位离子的稳定性次序

47、（1）HgI42HgBr42HgCl42HgF42（2）AlF63AlCl63AlBr63AlI63解：解：Hg2为软酸，而从为软酸，而从I至至F半径减小，从软碱向硬半径减小，从软碱向硬碱过渡，碱过渡，HgI42更稳定。更稳定。Al3为硬酸，从为硬酸，从F至至I半径依次增大，从硬碱向软半径依次增大，从硬碱向软碱过渡，碱过渡，AlF63更稳定。更稳定。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确二、配离子的配位离解平衡二、配离子的配位离解平衡1.配离子的稳定常数配离子的稳定常数 Cu(NH3)4 2+2+Cu2+4NH3简简写写在整

48、堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 K f表示配离子的配位离解平衡常数。表示配离子的配位离解平衡常数。其数值越大，说明生成配离子的倾向越大，而离解的倾向越其数值越大，说明生成配离子的倾向越大，而离解的倾向越小，配离子越稳定，所以常把它称为配离子的小，配离子越稳定，所以常把它称为配离子的稳定常数稳定常数，不，不同配离子的同配离子的K f值不同值不同。对任意配离子对任意配离子MLn：同类型的配离子同类型的配离子，即配位体数目相同的配离子，不存在其，即配位体数目相同的配离子，不存在其它副反应时，它副反应时，可直接根据可直接根据Kf

49、值比较配离子稳定性的大小值比较配离子稳定性的大小。如如Ag(CN)2(Kf=1.261021)比比Ag(NH3)2+(Kf=1.6107)稳定得多稳定得多在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 逐级稳定常数逐级稳定常数Ag+NH3 Ag(NH3)+Ag(NH3)+NH3Ag(NH3)2+Ag+2NH3 Ag(NH3)2+显然显然Kf=K1K2在溶液中，配离子的生成一般是分步进行的，因此溶液中存在溶液中，配离子的生成一般是分步进行的，因此溶液中存在着一系列的配位平衡，每一步都有相应的稳定常数在着一系列的配位平衡，每一步都有相应

50、的稳定常数在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确对任意配离子对任意配离子MLn，一般有，一般有K1K2K3Kn，但相差不大，但相差不大，稳定常数稳定常数K f是逐级稳定常数的乘积，是逐级稳定常数的乘积，即：即：K f=K1K2K3Kn累积稳定常数累积稳定常数1=K12=K1K23=K1K2K3 n=K1K2K3Kn=Kf在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确思考：在硫酸四氨合铜溶液中滴加思考：在硫酸四氨合铜溶液中滴加BaCl2，有白色沉淀，有白色沉淀产生，