基础化学第11章练习.doc

第十一章后习题解答 1. 区别下列名词： (1) 内层与外层 (2) 单齿配体与多齿配体 (3) d2sp3杂化和sp3d2杂化 (4) 内轨配合物和外轨配合物 (5) 强场配体和弱场配体 (6) 低自旋配合物和高自旋配合物 解 （1）配合物的内层是由中心原子提供杂化轨道，配体中配位原子提供孤对电子，通过配位键形成的配离子。与配离子带相反电荷的离子称为配合物的外层。 （2）只含有一个配位原子的配体称为单齿配体，如NH3，H2O，OH-，F -等。含有两个或两个以上配位原子的配体称为多齿配体，如：乙二胺，EDTA等。 （3）以2个（n-1）d轨道、1个ns轨道和3个np轨道杂化形成6个杂化轨道，称为d2sp3杂化。以1个ns轨道、3个np轨道和2个nd轨道杂化形成6个杂化轨道，称为sp3d2杂化。 （4）中心原子全部用最外层轨道杂化所形成的配合物称为外轨配合物；用次外层(n-1)d轨道和最外层ns，np轨道杂化所形成的配合物称为内轨配合物。 （5）依据配体使中心原子d轨道能级的分裂程度不同，配体有强场、弱场之分。使d轨道能级分裂能力强的配体称为强场配体，如CN-，CO；使d轨道能级分裂能力弱的配体称为弱场配体，如H2O、F -、Cl-、Br-、I-。 （6）中心原子电子组态为d4～d7的配合物中，单电子数多的称为高自旋配合物，单电子数少的称为低自旋配合物。强场配体形成低自旋配合物，弱场配体形成高自旋配合物。 2. 命名下列配离子和配合物，指出中心原子、配体、配位原子和配位数，写出Ks的表达式 (1) Na3[Ag(S2O3)2] (2) [Co(en)3]2(SO4)3 (3) H[Al(OH)4] (4) Na2[SiF6] (5) [PtCl5(NH3)]- (6) [Pt(NH3)4(NO2)Cl] (7) [CoCl2(NH3)3H2O]Cl (8) NH4[Cr(NCS)4(NH3)2] 解 名 称 中心原子 配 体 配位原子 配位数 Ks表达式 (1) 二(硫代硫酸根)合银(I)酸钠 Ag+ S2O32- S2O32- 中的S 2 (2) 硫酸三(乙二胺)合钴(Ⅲ) Co3+ en en中的 N 6 (3) 四羟基合铝(Ⅲ)酸 Al3+ OH OH- 中的O 4 (4) 六氟合硅(Ⅳ)酸钠 Si(Ⅳ) F- F- 中的F 6 (5) 五氯?氨合铂(Ⅳ)酸根 Pt4+ Cl-,NH3 Cl，N 6 (6) 氯?硝基?四氨合铂(Ⅱ) Pt2+ NO2-,Cl-, NH3 N，Cl、N 6 (7) 氯化二氯?三氨?水合钴(Ⅲ) Co3+ Cl-,NH3, H2O Cl，N，O 6 (8) 四(异硫氰酸根)?二氨合铬(Ⅲ)酸铵 Cr3+ NCS-,NH3 N，N 6 3. 什么是螯合物？螯合物有何特点？它的稳定性与什么因素有关？形成五员环和六员环的螯合物，要求配体应具备什么条件？ 解 由中心原子与多齿配体形成有环状结构的配合物称为螯合物。螯合物的特点是稳定、溶解度大。螯合物稳定性与螯合环的数目和大小有关，一般以五元环、六元环最为稳定，螯环越多的螯合物越稳定。形成五员环和六员环的螯合物的配体必须具有2个或2个以上配位原子，配位原子之间应该间隔2个或3个其他原子，以形成稳定的五元环或六元环。 4. 指出下列说法的对错。 (1) 配合物是由配离子和外层离子组成。 (2) 配合物的中心原子都是金属元素。 (3) 配体的数目就是中心原子的配位数。 (4) 配离子的电荷数等于中心原子的电荷数。 (5) 配体的场强愈强，中心原子在该配体的八面体场作用下，分裂能愈大。 (6) 外轨配合物的磁矩一定比内轨配合物的磁矩大。 (7) 同一中心原子的低自旋配合物比高自旋配合物稳定。 解 (1) 不对。中性配位分子只有内层，没有外层； (2) 不对。某些高氧化态非金属元素的原子也能作中心原子形成配合物。 (3) 不对。配合物中多齿配体的数目不等于中心原子的配位数； (4) 不对。当有阴离子配体时，配离子电荷数不等于中心原子的电荷数； (5) 正确； (6) 不对。中心原子只有在形成配合物前d电子组态相同时，外轨配合物比形成的内轨配合物的磁矩大； (7) 正确。中心原子的d电子在高自旋配合物中优先以平行自旋分占dγ能级和dε能级各轨道，而在低自旋配合物中优先占据dε能级各轨道，获得更大晶体场稳定化能。 5. 已知[PdCl4]2-为平面四方形结构，[Cd(CN)4]2-为四面体结构，根据价键理论分析它们的成键杂化轨道，并指出配离子是顺磁性(μ≠0)还是抗磁性(μ=0)。 解 平面四方形结构的[PdCl4]2-的Pd原子轨道为dsp2杂化， 磁矩，[PdCl4]2-具有抗磁性。 四面体结构的[Cd(CN)4]