合工大工科化学课件第5章.ppt

* * 工科化学校级精品课程 第五章 配位化合物 第五章 配位化合物 5.1 配位化合物的定义、组成和命名 5.1.1 配位化合物的定义 凡在结构中存在络离子的物质都属于配位化合物，这样将配位化合物定义为：一个离子（或原子）和几个中性分子或它种离子以配位键结合起来，生成具有一定稳定性的在溶液中仅部分解离或基本不解离的化学质点，这种化学质点叫配位单元。凡是含有配位单元的化合物叫做配位化合物（或配合物）。配位单元可以是离子，如[Cu(NH3)4]2+，叫配离子；也可以是中性分子，如[Pt(NH3)2Cl2]，叫配位化合物分子。 第五章 配位化合物 5.1.2 配位化合物的组成 第五章 配位化合物 1. 中心离子（或原子） 中心离子（或原子）是配位化合物的核心部分，其特征是：具有空的价电子原子轨道、能接受孤对电子形成配位键。中心离子一般为金属离子，特别是过渡金属离子。另外还有少数金属原子、非金属阴离子及一些具有高氧化态的非金属元素也可作为配位化合物的形成体。 2. 配位体和配位原子 与中心离子（或原子）结合的中性分子或阴离子叫做配位体，例如NH3、H2O、CO等。 配位体中直接与中心离子（或原子）键合的原子叫做配位原子。 第五章 配位化合物 有的配位体只含有一个配位原子，只能提供一对孤电子与中心原子形成配位键，被称为单齿配体。 能提供两个配位原子与中心原子形成配位键的叫双齿配体。其余类推。 多齿配位体与同一中心离子配位后必然形成一个具有环状结构的配合物。 第五章 配位化合物 3. 配位数 直接与中心离子（或原子）以配位健结合的配位原子数目，叫做该中心离子（或原子）的配位数。 对于单齿配位体，中心离子的配位数就等于配位体的数目。 对于多齿配位体，配位体的数目并不等于配位数。 大多数中心离子（或原子）都有一定的配位数，一般是2、4、6、8，以4和6最常见。但是配位数不是一成不变的，配位数目的多少，主要取决于中心离子的电荷数、中心离子（或原子）及配位体半径的大小。中心离子的电荷愈多、半径愈大，其周围可容纳的配位体就越多。 第五章 配位化合物 5.1.3 配位化合物的命名 有部分配位化合物目前仍沿用习惯名称即俗名。 例如： K3[Fe(CN)]6 铁氰化钾或赤血盐 K4[Fe(CN)]6 亚铁氰化钾或黄血盐 H2[PtCl6] 氯铂酸 [Cu(NH3)4]SO4 硫酸铜氨 但由于配位化合物的种类繁多，通常的俗名已不能满足要 求，因此必须规范这类化合物的命名规则。一般命名原则有 如下几条： 第五章 配位化合物 1.配位化合物的命名，服从一般无机化合物的命名原则。如果 外界是一个简单的阴离子，则称某化某；如果是一个复杂的 阴离子，则称某酸某；如果是氢氧根离子，则称为氢氧某如 果内界是配阴离子，外界是氢离子，同称为酸；如果外界是 金属阳离子，则命名是先读配阴离子，后金属离子，在配阴 离子和金属离子之间加一“酸”字。 2.内界的命名：把配位体放在前面，配位体的数目用一、 二、……表示，并放在配位体名称之前。中心离子的氧化态 用罗马数字表示，并放在中心离子之后，用圆括号标出。在 中心离子和配位体之间用“合”字连接起来。 3.在同一配位化合物的配位体中，如果既有阴离子，又有分 子，命名时的顺序是先离子、后分子；如果既有无机配位 体，又有有机配位体，则命名时的顺序是先无机配位体，后 有机配位体。但书写次序正好相反。 第五章 配位化合物 5.2 配位化合物的价键理论 5.2.1 价键理论 1. 价键理论的基本要点 配位化合物价键理论是L.Pauling（鲍林）首先将杂化轨道理论应用于配位化合物中而逐渐形成和发展起来的，其主要内容是： （1）配合物的中心离子与配位体之间以配位键结合。要形成配位键，配体中配位原子必须含孤对电子，中心离子必须具有空的价电子轨道。 （2）中心离子的空轨道必须杂化，以杂化轨道成键。在形成配合物时，中心离子的杂化轨道与配体的孤对电子所在轨道发生重叠，从而形成配位键。 （3）中心离子的不同轨道参与杂化可分别形成内轨型和外轨型配合物。 第五章 配位化合物 2. 配离子的形成和结构 (1)[FeF6]3-的形成 Fe3＋离子的价电子层结构如下： Fe3＋： 当Fe3＋与六个F－离子形成[FeF6]3-配离子时，Fe3＋的一个4