化学竞赛配合物分析报告.ppt

7、高、低自旋的经验判据 （1）二、三过渡系列一般形成低自旋配合物。 （2）四面体配合物一般高自旋。 （3）F–离子一般形成高自旋配合物。 （4）除Co(H2O)63+，其余金属离子的水配合物为高自旋。 （5）所有CN–和CO的配合物为低自旋。 （6）配合物由成对能P与分裂能?的相对大小决定采取高或低自旋，但需遵守客观事实，由实验结果决定。 8、稳定化能CFSE 中心离子d轨道分裂后的电子占据状态与分裂前的电子占据状态的能量差，称为晶体场稳定化能CFSE。 9、稳定化能CFSE的计算 d1~3与d8~10组态的CFSE=–4?n(d?)+6?n(d?) Dq 在八面体强场和弱场中都相同 例12：d2组态的CFSE=–4?n(d?)+6?n(d?) Dq =–8 Dq 例13：d9组态的CFSE=–4?n(d?)+6?n(d?) Dq =–24+18 Dq =–6 Dq d4~7组态的CFSE=–4?n(d?)+6?n(d?)+(n1–n2)P Dq n1与n2分别代表在分裂后和分裂前电子配对数量 此时，在八面体CFSE强场和弱场中不相同 例14：d5组态，八面体强场的CFSE=–4?n(d?)+6?n(d?) Dq +2P =–20Dq+2P d5组态，八面体弱场的CFSE=–4?n(d?)+6?n(d?) Dq=0 例15：d7组态，八面体强场的CFSE=–4?n(d?)+6?n(d?) Dq +P =–18Dq+P d7组态，八面体弱场的CFSE=–4?n(d?)+6?n(d?) Dq=–8 Dq 练习：配体 L能够与许多过渡金属生成配合物。L是将双吡啶、冰醋酸和过氧化氢的混合物在70-80 oC加热3小时合成的。它以细小的针状晶体析出，分子量为188。 提示：吡啶的类似反应如下： 1、配体L与Fe和Cr的配合物的分子式为 FeLm (ClO4)n·3H2O（A）和CrLxCly(ClO4)z·H2O（B）。 其元素分析结果和物理性质如表4a和4b所示。 颜色与波长的关系见表4c。 表1a 元素分析结果 Cr 8.440, C 38.930, H 2.920, Cl 17.250, N 9.080 B Fe 5.740, C 37.030, H 3.090 , Cl 10.940, N 8.640 A Elemental analyses , (wt.%) Complex 请应用下列数据：原子序数 : Cr = 24, Fe = 26 原 子 量 : H=1, C=12, N=14, O=16, Cl=35.45, Cr=52, Fe=55.8 红紫 未测量 B 黄 6.13 A 颜色 磁矩 , m (B.M.) .配合物 绿 650 (红) 蓝绿 600 (橙) 蓝 580 (黄) 紫 570 (黄绿) 红 500 (绿) 橙 490 (蓝绿) 黄 450 (蓝) 黄绿 400 (紫) 补色 波长 ( nm ) 和吸收的颜色 问题1-1 写出L的分子式。 问题1-2 如果L是双齿螯合配体，请画出所用的双吡啶的结构式和L的结构。 问题1-3 配体L有无电荷（净电荷）？ 问题1-4 画出一个L分子与一个金属离子（M）键合的结构式。 问题1-5 根据表4a的数据确定A的经验式。确定FeLm(ClO4)n·3H2O中的m和n的数值。按惯用IUPAC符号写出A 的完整的分子式。当A 溶解在水中时，阳离子和阴离子的比为多少？ 问题1-6 Fe在A 中的氧化数为多少？配合物中的Fe离子有多少个d电子？写出该配合物可能存在的高自旋和低自旋的电子构型。你认为哪一个证据最能支持你的答案。 问题1-7 根据表4c，估算A 的 λmax (单位为nm)。 问题1-8 对B的详尽分析表明它含有Cr3+离子，试计算该化合物的单自旋磁矩。 问题1-9 化合物B 是1 : 1型电解质。试确定B 的经验式和在CrLxCly(ClO4)z·H2O中的x、y、z的数值。 1 C10H8N2O2 2分 2 2分 或 或 2分 3 无电荷 1分 4 2分 5 FeC30H30Cl3N6O21 3分 m=3