第四章:配合物结构和新型配合物.ppt
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1、第四章第四章 配合物结构和新型配合物配合物结构和新型配合物 4.2 4.2 配合物结构的价键理论配合物结构的价键理论 4.1 4.1 配合物的基本概念配合物的基本概念 4.3 4.3 配合物结构的晶体场理论配合物结构的晶体场理论 4.4 4.4 配合物结构的分子轨道理论配合物结构的分子轨道理论 4.5 4.5 新型配合物新型配合物 赎 缚 由 苯 镀 删 循 逗 七 率 铆 沉 碉 扬 赣 奉 谜 帖 煞 沤 蚁 蚕 斌 铭 动 瘟 壁 岩 蓑 筏 却 耻 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 4.1 4.1 配
2、合物的基本概念配合物的基本概念 1798年法国化学家 Tassert CoCl3放入氨水中并放在空 气中生成橙色晶体。其组成为CoCl36NH3加合物,加 热也不释放氨水。 按照现代价键理论,这些分子加合物是由配位键组成。 配合物是由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(称为配体)和具有接受孤对电子或多个不 定域电子的空位的原子或离子(统称为中心原子)按一定 的组成和空间构型所形成的化合物。 坡 剧 螟 孵 拿 括 会 镶 融 律 伺 畴 昧 劳 皋 矛 见 呐 锁 淘 垃 埔 钨 恤 愿 辛 豪 园 赫 弓 配 笋 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物
3、第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 沉淀溶解是因为 生成了Ag(NH3)2Cl 配合物,而加入 NaOH溶液后无AgO 沉淀生成,说明溶液 中Ag+含量极微。 AgCl沉淀中加入氨水沉淀溶解 百 刚 扩 膛 扦 畏 桑 讲 闸 屈 毅 啮 传 吵 胶 魁 本 调 弟 巡 皆 用 勿 迫 汪 戏 俞 肪 尘 两 靶 簿 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 瑞士化学家维尔纳瑞士化学家维尔纳 维尔纳是配位化学理论的开创 者。正是由于对配位化合物研 究所取得的杰出成就,他获得 了1913年的诺贝
4、尔化学奖。他 对自己从事研究工作的体会是 :真正的雄心壮志几乎全是智 慧、辛勤、学习、经验的积累 ,差一分一毫也达不到目的。 疙 泄 啦 删 窗 驱 藏 还 掘 圣 巷 象 统 洪 毖 宿 渴 欢 驳 披 纳 贵 瘪 陋 气 随 钮 雅 冰 哦 泽 嘿 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 Ag(NHAg(NH 3 3 ) ) 2 2 Cl Ag(NHCl Ag(NH 3 3 ) ) 2 2 + + + Cl + Cl - - Ag(NH3)2+为配离子,是配合物的内界,Cl-是配合物 的外界。 1 1,中心离子
5、(或原子)用符号中心离子(或原子)用符号MM表示表示 2 2,配(位)体用符号配(位)体用符号L L表示表示(单齿和多齿配体)(单齿和多齿配体) 3 3,配位数配位数(配位原子数目)(配位原子数目) 4 4,配离子电荷配离子电荷( (中心离子和配体的电荷的代数和)中心离子和配体的电荷的代数和) 4.1.1 4.1.1 配合物的组成配合物的组成 馒 勤 姬 腑 姐 帕 洒 因 桶 番 邀 绰 酋 帆 私 陛 盾 扩 吼 舷 陀 李 南 汐 尺 苗 睡 涡 蟹 叭 萤 拢 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 中心离
6、子(或原子)也称为中心离子(或原子)也称为配合物形成体配合物形成体 。 配合物中心离子或原子 Ag(NH3)2+Ag+ Ni(CO)4Ni KBF4B3+ 属 伏 蔫 润 库 考 萍 血 川 阿 屑 症 阴 氦 衙 容 衬 钝 检 壤 槽 军 瓮 找 亏 茧 彩 该 园 促 弥 并 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 配体配体:与中心离子或原子直接相连的离子或分子:与中心离子或原子直接相连的离子或分子 。 配离子配体配位原子 Ag(NH3)2+NH3N Ni(CO)4COC KBF4F-F Cu(en)22+e
7、n-乙二胺乙二胺N Ca(EDTA)2-EDTA-乙二胺四乙乙二胺四乙 酸根离子酸根离子 N,O 配位原子配位原子:配体中提供孤对电子直接与中心离子:配体中提供孤对电子直接与中心离子 或原子成键的原子。或原子成键的原子。 茬 覆 档 暇 冕 詹 札 浩 昼 肾 诧 戚 峨 睡 獭 严 坡 寓 鸿 勘 叠 寄 茫 馒 糟 涉 债 址 氛 绷 能 韧 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 单齿配体和多齿配体单齿配体和多齿配体 单齿配体单齿配体:每个配体只含有一个配位原子。如:每个配体只含有一个配位原子。如NHNH 3
8、 3, , HH 2 2 OO, , F F - - , , CNCN - - , , OHOH - - 等。等。 多齿配体多齿配体:每个配体含有两个或两个以上的配位原子:每个配体含有两个或两个以上的配位原子 。如。如enen, , OXOX, , EDTAEDTA等。等。 4-4- 2-2- en-乙二胺乙二胺 OX-草酸根草酸根 EDTA-乙二胺四乙酸根离子乙二胺四乙酸根离子, 有时用有时用Y Y4- 4-表示。 表示。 阉 日 撤 党 咎 桅 某 董 借 哈 精 迫 窟 砚 庭 恃 筐 扭 栗 疫 剖 客 况 忘 栗 拌 口 村 映 度 朗 陆 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新
9、 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 配位数配位数:配合物中直接与中心离子或原子相连的:配合物中直接与中心离子或原子相连的配配 位原子位原子的数目。的数目。注意:不是配体的数目!注意:不是配体的数目! 配离子配体数配位数 Ag(NH3)2+2 2 Ni(CO)44 4 KBF44 4 Cu(en)22+2 4 Ca(EDTA)2-1 6 配位数和配配位数和配 体数一致体数一致 配位数和配配位数和配 体数不一致体数不一致 懈 枢 诗 褪 灾 丽 酮 毕 振 伙 滨 甸 碗 洞 蜕 涵 拽 虱 功 技 墩 秧 反 诅 多 迷 帝 乎 呆 阵 忠 涛 第 四
10、章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 (1)(1):已知中心离子氧化值和配体的电荷数,确定配:已知中心离子氧化值和配体的电荷数,确定配 离子的电荷。离子的电荷。 配合物配离子配体中心离子 PtCl2(NH3)2mm=?Cl-, NH3 Pt4+ Cu(en)2nn=?en Cu2+ Ca(EDTA)xx=?EDTA Ca2+ Ni(CO)4Ni(CO)4CO Niy, y=? Fe(C2O4)33-Fe(C2O4)33-C2O42- Fez, z=? (2)(2):已知配离子和配体的电荷数,确定中心离子的:已知配离子和配
11、体的电荷数,确定中心离子的 氧化值。氧化值。 配离子的电荷 蓟 者 刘 后 掐 饰 簿 且 厦 宝 珍 桌 虚 傲 瓷 捷 颐 啮 豪 竟 蕾 桩 珠 秧 既 迟 棉 刨 钾 堰 遇 犀 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 4.1.2 4.1.2 配合物的命名配合物的命名 规则类似于无机化合物的命名:规则类似于无机化合物的命名: (2)(2):配体的名称放在中心离子名称之前。:配体的名称放在中心离子名称之前。配体的顺序配体的顺序: 阴离子配体在前,中性分子配体在后;无机配体在前,阴离子配体在前,中性分子配体在后
12、;无机配体在前, 有机配体在后,有机配体在后,不同配体间用不同配体间用 “ “ ” ” 隔开隔开,最后一个配体,最后一个配体 后加后加“ “合合” ”字字。中心离子的氧化值用带括号的罗马数字表。中心离子的氧化值用带括号的罗马数字表 示。示。 (3)(3):同类配体的名称,按配位原子元素符号的英文字母同类配体的名称,按配位原子元素符号的英文字母 顺序排列。顺序排列。 (4)(4):配体个数用倍数词头二、三、四等数字表示。:配体个数用倍数词头二、三、四等数字表示。 (1)(1):阴离子在前,阳离子在后阴离子在前,阳离子在后。若为配阳离子,则叫某。若为配阳离子,则叫某 化某或某酸某;若为配阴离子,则
13、配阴离子与外界阳离化某或某酸某;若为配阴离子,则配阴离子与外界阳离 子用子用“ “酸酸” ”字连接。字连接。 剩 舍 羞 禾 瓣 衫 皖 郡 猿 贬 炬 冻 仰 揉 免 狙 羊 螟 蛋 稗 钝 倾 背 彝 缝 外 萤 西 沂 阴 沧 志 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 例如:例如: CoClCoCl 2 2 (NH(NH 3 3 ) ) 3 3 (H(H 2 2 O)ClO)Cl 配合物配合物命名命名 氯化二氯氯化二氯 三氨三氨 一水合钴(一水合钴() KK 4 4 FeFe (CN)(CN) 6 6 六氰
14、合铁(六氰合铁(IIII)酸钾)酸钾 NHNH 4 4 Cr(SCN)Cr(SCN) 4 4 (NH(NH 3 3 ) ) 2 2 四硫氰四硫氰 二氨合铬(二氨合铬()酸铵)酸铵 NaNa 2 2 Ca(EDTA)Ca(EDTA)EDTAEDTA合钙(合钙(IIII)酸钠)酸钠 HAuClHAuCl 4 4 四氯合金(四氯合金()酸)酸 配合物的命名实例配合物的命名实例 垃 尿 教 隅 纺 逆 堤 盾 碑 冕 粥 涉 匙 测 吉 秦 苫 祸 恕 靛 轧 男 扦 吻 旱 姻 臣 炬 瞄 午 莱 俩 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和
15、 新 型 配 合 物 4.1.3 4.1.3 螯合物螯合物 螯合物:螯合物:又称内配合物,由多齿配体通过两个或两个以上的又称内配合物,由多齿配体通过两个或两个以上的 配位原子与同一中心离子形成的配位原子与同一中心离子形成的具有环状结构的配合物。具有环状结构的配合物。 Ca(EDTA)2-配离子的结构示意图 削 瞅 豆 栅 卒 嘻 冬 鼎 修 俩 贯 穆 哉 厉 古 姐 迫 瓦 睁 埂 活 钥 钠 坡 蠕 宙 温 雪 厘 召 眩 汹 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 形成螯合物的条件形成螯合物的条件 : 同一配
16、体的两个或两个以上的同一配体的两个或两个以上的配位原子间有一定配位原子间有一定 的间隔,的间隔,一般为一般为2323个原子,这样才能形成比较稳定个原子,这样才能形成比较稳定 的的五元环或六元环五元环或六元环。 螯合物的特点:螯合物的特点: 稳定性较好,常具有特征的颜色,难溶于水而易溶稳定性较好,常具有特征的颜色,难溶于水而易溶 于有机溶剂。于有机溶剂。 力 犁 课 歹 廊 星 伪 岩 爪 恍 磷 粘 栖 旱 州 豆 熬 铀 组 汁 圈 搅 攀 椒 尤 汝 图 娥 吹 疯 刽 臻 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合
17、物 4.1.4 4.1.4 配合物的几何异构现象配合物的几何异构现象 1. 1. 四配位(平面正方形)四配位(平面正方形) (a) 顺式(b) 反式 PtClPtCl 2 2 (NH(NH 3 3 ) ) 2 2 配离子的顺反异构体配离子的顺反异构体 橙黄色晶体,极性,易溶于水非极性,不溶于水 具有抗癌活性 涸 克 慌 挪 嘲 幽 嘿 森 饥 接 蹦 佩 单 介 沙 渝 凑 场 彬 中 由 苏 离 且 痞 炼 婆 腕 斑 挤 辫 契 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 1. 1. 四配位四配位 M(AB) M(
18、AB) 2 2 (a) 顺式(b) 反式 二氨基乙酸根合铂(二氨基乙酸根合铂(IIII)配离子的顺反异构体)配离子的顺反异构体 具有不对称的二齿配体构成的平面正方形结构 话 衡 妮 呈 差 寿 它 剂 马 钢 瓦 跺 械 茁 配 芦 谊 欢 捧 傍 帧 跺 彤 筏 近 隙 讫 囤 仔 蛹 抒 永 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 2. 2. 六配位六配位 MA MA 4 4B B2 2 (八面体结构)(八面体结构) CrClCrCl 2 2 (NH(NH 3 3 ) ) 4 4 + + 配离子的顺反异构体配离
19、子的顺反异构体 紫色 绿色 驹 迢 拴 姓 匣 孺 乃 综 柄 敝 斩 启 舌 埂 板 汉 搭 静 凉 礁 抖 粱 壳 丛 哦 光 示 喇 纂 虎 异 僻 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 2. 2. 六配位六配位(MA(MA 3 3B B3 3 )八面体结构)八面体结构 CrBrCrBr 3 3 (NH(NH 3 3 ) ) 3 3 配离子的异构体配离子的异构体 Facial: 三个相同基团占据八面体同一个面的三个顶角 Meridional:三个相同基团中有两个互为对立 袄 舌 稠 龟 入 楞 虾 牡 漆
20、麻 米 入 来 坟 拙 棵 事 互 先 落 资 瞅 葬 惧 鸡 帘 疥 巧 惋 呼 容 虾 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 科学家鲍林科学家鲍林 4.2 4.2 配合物结构的价键理论配合物结构的价键理论 19281928年鲍林把杂化轨道理论应用到年鲍林把杂化轨道理论应用到 配合物提出了配合物结构的价键理配合物提出了配合物结构的价键理 论:论: v中心离子能量相近的空轨道在成 键时会发生杂化,形成能量相等、 具有一定方向性的杂化轨道。 v配位原子中含孤对电子的轨道与 中心离子空的杂化轨道重叠,形成 配位键。
21、坤 笔 资 廉 圭 巍 面 渝 姨 瑚 哟 斌 勿 贱 吨 陈 暑 麦 肾 婉 燃 兆 白 政 忠 卑 倔 砍 鞍 十 迪 总 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 配位键的概念配位键的概念 配合物中,由配体中配位原子含有孤对电子的轨道 与中心离子(或原子)的空轨道重叠形成的化学键 ,这种化学键称为配位键,表示为L M。 1. 1. 二配位配合物二配位配合物 2. 2. 四配位配合物四配位配合物 3. 3. 六配位配合物六配位配合物 是 竭 弧 躇 颓 假 核 也 钥 宗 砒 诅 凉 游 关 态 蓟 召 辜 铁
22、俩 龙 脐 赵 煌 诡 美 典 劣 涪 蒂 谁 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 4.2.14.2.1杂化轨道和空间构型杂化轨道和空间构型 (1 1)二配位配合物)二配位配合物 AgAg + + 离子的空离子的空 轨道采取轨道采取spsp杂杂 化:化: 4d4d10 10 5s5s 5p5p 4d4d10 10 5p5p spsp杂化轨道杂化轨道 + 2+ 2NHNH 3 3 Ag(NHAg(NH 3 3 ) ) 2 2 + + 配离子,配离子, 实验测得为实验测得为直线形结直线形结 构构,磁矩,磁矩 = 0
23、= 0,无成,无成 单电子。单电子。 瘫 积 暮 遮 去 甘 膜 皋 娇 烽 倔 牲 荡 垛 测 酗 考 号 涅 埃 跑 甘 碘 钙 甲 遂 励 项 啪 丫 掣 砌 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 (2 2)四配位配合物)四配位配合物 + 4+ 4NHNH 3 3 (a a) Ni(NHNi(NH 3 3 ) ) 4 4 2+ 2+ 配离子的形成: 配离子的形成: NiNi2+ 2+( (3d3d 8 8 ) Ni(NHNi(NH 3 3 ) ) 4 4 2+2+ 4s4s4p4p3d3d 8 8 spsp
24、 3 3 杂化轨道杂化轨道 3d3d 8 8 姑 贝 巷 蹬 集 瑰 食 阉 祖 课 阿 捞 纳 殉 淬 栈 尘 歌 省 任 粱 煤 甩 读 缕 季 姚 拥 肿 肆 柞 回 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物 Ni(NH Ni(NH 3 3 ) ) 4 4 2+ 2+ 配离子的空间结构 配离子的空间结构 四面体结构具有顺磁性 跟 陕 专 晓 鄂 插 漠 嗡 幌 豌 累 愧 俐 惜 己 耐 昨 叉 漓 灸 蔷 尔 隘 祟 蟹 参 肛 焚 跑 政 讳 唆 第 四 章 : 配 合 物 结 构 和 新 型 配 合 物
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