中级无机化学专题-奥鹏教育.doc

福师《中级无机化学专题》第四章 课堂笔记 第四章 　配位化学基础1．要求熟悉不同配位数的配位化合物的几何构型；2．了解立体化学非刚性和分子的流变作用；　　3．了解配位化合物的各种异构现象。．掌握晶体场(正八面体场，正四面体场，平面正方形场)中d轨道能级的分裂；．熟悉分裂能的概念和光谱化学序列；．了解电子成对能的概念和能对配合物高低自旋进行预测；．熟悉晶体场稳定化能的概念并用于对配合物的热力学性质进行讨论；．了解晶体场稳定化能对配合物性质的影响(配合物生成常数的Irving－Williams序列，过渡金属的离子半径变化规律，Jahn－Teller效应，配合物立体构型的选择)。．了解配体取代反应的机理；．能熟练判断配合物的活性与惰性；．了解八面体配合物、平面正方形配合物的配体取代反应机理；．熟悉配体的反位效应概念及其应用。）配合物的基本概念配合物配位化合物配位化合物简称配合物， 也称络合物。它是这样一类化合物：它含有中心原子或离子（通常为金属），周围结合有一定数目的称作配位体的离子或分子。配合物具有一定的稳定性，即使是在溶液中，也能保持络合物型体（由中心离子和配位体构成的部分）的存在（有时也会发生部分解离）。络合型体可以是阳离子、阴离子或中性分子，决定于中心离子和配位体的总电荷。由中心金属离子和配位体构成的络合型体称作内界，通常用“[ ]”标出，平衡离子称作外界，它们可以是阳离子，也可以是阴离子。例如，、和 等。在中，为内界，为外界。为中心金属离子，为配位体。配位体中直接与中心金属离子连接的原子叫作配位原子，分子中N原子便是配位原子。与中心金属离子连接的配位原子数叫作配位数，配位数大小决写于中心离子的电子结构、离子半径和配位体的大小与结构等因素。这儿以的配位数为6。配合物为性分子，没有外界离子，的配位数为4；配合物中中，Cr为中性原子，CO为配位体，Cr的配位数为6。配合物在化学学科，尤其是分析化学中具有广泛的应用，定性鉴定、定量测定中应用了许多配位反应或络合反应；配合物在化学工业、冶金和电镀中占有重要的地位，湿法冶金和金属电镀中使用工业、冶金和电镀中占有重要的地位，湿法冶金和金属电镀中使用了许多络合反应。配合物在生命科学中也很重要，只要想想植物的光合作用和人体内血液的携氧作用有多重要，就很容易理解配合物在生命体中的重要性。植物的光合作用离不开叶绿素，而叶绿素就是一个的配合物；血液能携带氧气，靠着血红蛋白，而血红蛋白的核心部位便是一个的配合物——血红素基团。配合物的取名配合物化学式的书写规则（1）配合物化学式的书写次序与一般无机化合物同， 即阳离子在前， 阴离子在后；　　（2）对配合物内界，先写中心原子的元素符号，然后依次列出阴离子配位体，中性分子配位体的化学符号。配合物的命名（１）配合物的命名正好与配合化学式的写法相反，即配位体名称在先，中心原子名称在后；　　（２）配合物的命名遵循一般无机化合物的命名原则：阴离子名称在前，阳离子名称在后，阴、阳离子这间用“化”字或“酸”字相连。当阴离子为单位原子时用“化”字，当阴离子为多原子基团时，用“酸”字。（ 3 ）于配合物内界，配位体名称在先，中心金属原子名称在后。不同配位体名称的顺序，与化学式的书写顺序相同。相互之间以中圆点“·”隔开，最后一种配位体名称之后加一“合”字；配位体个数在配位体名称前用中文数字“一”、“二”、“三”、“四”等表示。中心原子的氧化态在元素名称之后用写在括号之内的罗马数字表示（中心原子只有一种氧化态时，可以省略）。配合物的异构现象异构现象分子或离子的化学组成相同而结构不同的现象，称为异构现象。异构体具有相同化学组成但不同结构的分子或离子互称为异构体。互为异构体的分子或离子，在化学和物理性质（颜色、溶解度、化学反应、光谱、光学活性等）上存在程度不同的差别。这种结构上的差异往往在溶液中仍然保留着。配合物表现有许多不同型式的异构现象，最重要的两种是几何异构和旋光异构现象，其他异构现象在配合物的结构中也常有出现。应该指出的是，一般而言，只有那些反应速度很慢的配合物才能表现有异构现象，而那些能快速反应的配合物往往会由于重排而仅生成最稳定的异构体。几何异构　　配合物内界中两种或两种以上配位体（或配位原子）在空间排布的方式不同，造成几何异构现象，相同的配位体可以配置在临近的位置上（顺式，cis-），也可以配置在相对远离的位置上（反式，trans-）， 故这种异构现象又叫做顺－反异构。 配位数为2或3的配合物或配位数为4的四面体配合物不存在顺－反异构， 因为在这种结构中，配位体之间都是彼此相邻，毫无区别。然而，对于平面四边形和八面体配合物，顺－反异构却很常见。平面四边形配合物　　例如，平面四边形型配合物二氯·二氨合铂（Ⅱ）就有顺式和反式两种异构体，它们的结构如下图所示：