无机及分析化学7第五章配位化学ppt2011-05课件.pptVIP

第 五 章 配 位 化 学 导 论 配位化学一般是指金属和金属离子同其他分子或离子相互反应的化学。它是在无机化学的基础上发展起来的一门独立的、同时也与化学各分支学科以及物理学、生物学等互相渗透的具有综合性的学科。 配位化学所涉及的化合物类型及数量之多、应用之广，使之成为许多化学分支的汇合口。现代配位化学几乎渗透到化学及相关学科的各个领域，例如分析化学、有机金属化学、生物无机化学、结构化学、催化化学、物质的分离与提纯、原子能工业、医药、电镀、染料等等。因此，配位化学的学习和研究不但对发展化学基础理论有着重要的意义，同时也具有非常重要的实际意义。 5.1 配位化学基本知识 配位化学旧称络合物化学，络合物(Complex compounds)现在称为配位化合物(Coordination compounds)，简称配合物，是由中心原子或离子和围绕在它周围的一组离子或分子所组成的化合物，在溶液中虽然部分离解，但仍趋向于保持其本体。 例如：配合物[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)6]3+ Co3+ + 6NH3 （1） 配合物的发展简史 （2）配合物的定义 狭义：配合物是由具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位原子或离子（中心体）与可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（配体）按一定的组成和空间构型所形成的物种称为配位个体，含有配位个体的化合物成为配合物。 广义：凡是由原子B或原子团C与原子A结合形成的，在某一条件下有确定组成和区别于原来组分（A、B或C）的物理和化学特性的物种均可称为配合物。 3、配合物的组成 （1）内界、外界、中心体、配体、配位原子 内界:中心体(原子或离子)与配位体,以配位键成键 外界：与内界电荷平衡的相反离子 [Co(NH3)6]Cl3 中心 原子 配体 外界 ︸ 内界 K3[Fe(CN)6] 配位数 （2）配体的分类 A、按配体所含配位原子的数目分： 单齿配体：只含一个配位原子的配体(NH3,H2O等) 多齿配体：含有两个或两个以上的配位原子的配体 H 2 N C H 2 C H 2 N H 2 N N N N C C R R O C O R _ 乙二胺(en ） 联吡啶(bpy) 1,10-二氮菲（邻菲咯啉） ?－双酮 六齿配体 EDTA - O O C - O O C C O O - N C H 2 C H 2 N C O O - N O C o N O L 四齿配体 二水杨醛缩乙二胺合钴Co(Salen) 多齿配体 EDTA配合物的结构 （3）中心原子的配位数 单齿配体：配位数等于内界配体的总数。 多齿配体：各配体的配位原子数与配体个数乘积之和。 [Co(NO2)(NH3)5]Cl2 [CrCl(H2O)5]Cl2 ·H2O [Co(NH3)4C2O4]+ [Pt(en) C2O4] 一般中心原子的配位数为2，4，6，8。最常见的4，6。而5，7或更高配位数则较少见。为什么？ 影响中心原子的配位数因素 中心原子对配位数的影响： a)一般而言，中心离子电荷越高，吸引配位的数目越多 b)中心离子的半径越大，则配位数越高，但若半径太大，则影响其与配体结合，有时配位数反而降低。CuCl64-,HgCl42- 配体对配位数的影响 配体电荷：配体负电荷增加，一方面增加中心阳离子对配体的吸引力，但同时也增加了配体间的斥力，总的结果为C.N.数减小。如：SiF62-,SiO42-；[Zn(NH3)6]2+,[Zn(CN)4]2- 配体体积：配体体积越大，则中心离子周围可容纳的配体数越少，C.N.数减小。[AlF6]3-,[AlCl4]- 外界条件的影响 a)配体浓度：一般而言，增加配体的浓度，有利于形成高配位数的配合物。 b)温度：温度越高，配位数降低。 c)空间位阻：位阻越大则配位数小。 综上所述，影响配位数的因素是复杂的，但一般地讲，在一定范围的条件下，某中心离子有一个特征的配位数。 4、配合物的分类 1、按中心原子数目分为： 单核配合物和多核配合物 2、按配合物所含配体种类分为： 单一配体配合物和混合配体配合物。 3、按配体的齿数分类： 简单配合物和螯合物 4、按配合物地价键特点分类： 经典配合物和非经典配合物 5、配合物的命名 根据“中国化学会无机化学命名原则 原则是先阴离子后阳离子，先简单后复杂。 一、简单配合物的命名： （1）先无机配体，后有机配体 cis - [PtCl