第七章-配合物

第七章配位化合物第一節(jié)配合物第二節(jié)螯合物思考與練習(xí)第一節(jié)配合物一、配合物的概念二、配合物的組成三、配合物的命名四、配合物的價(jià)鍵理論五、配合物的性質(zhì)六、配合物的穩(wěn)定性和配位平衡七、配合物的應(yīng)用一、配合物的概念[Cu(NH3)4]2+的形成：A．取三支試管，分別加入硫酸銅溶液1m1。在第一支中加入少量氫氧化鈉溶液，即出現(xiàn)藍(lán)色氫氧化銅沉淀，表明溶液中有銅離子存在。CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4

在第二支中加入少量氯化鋇溶液，即出現(xiàn)白色硫酸鋇沉淀，表明溶液中有硫酸根離子存在。CuSO4+BaCl2==BaSO4↓+CuCl2在第三支中加入適量的氨水，先出現(xiàn)淺藍(lán)色堿式硫酸銅[Cu2(OH)2SO4]沉淀，繼續(xù)加入氨水，至沉淀剛好消失，變成深藍(lán)色的溶液。一、配合物的概念B．把上述的深藍(lán)色溶液分裝在二支試管里，

在一支試管中加入少量氯化鋇溶液，即生成白色硫酸鋇沉淀—表明溶液中仍含有硫酸根離子。

在另一支試管中加入少量氫氧化鈉溶液，并無(wú)氫氧化銅沉淀和氨氣產(chǎn)生。

經(jīng)分析證實(shí)，在這種深藍(lán)色的溶液中，生成了復(fù)雜的四氨合銅(Ⅱ)配離子—[Cu(NH3)4]2+。CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4一、配合物的概念1、配離子由一個(gè)金屬陽(yáng)離子和一定數(shù)目的中性分子或陰離子結(jié)合而成的一種復(fù)雜的離子。2、配合物配離子和帶相反電荷的其它簡(jiǎn)單離子所組成的化合物，如K2[HgI4]、[Ag(NH3)2]Cl。此外，配合物亦可是簡(jiǎn)單的金屬離子與一定數(shù)目的陰離子和中性分子所組成的中性配合分子，如二氯二氨合鉑(Ⅱ)。還有一些配合物是由金屬原子和中性分子組成的加成物，如五碳基合鐵（[Fe(CO)5]）。一、配合物的概念3、配合物與復(fù)鹽的區(qū)別：在水溶液中復(fù)鹽能完全電離成組成它的簡(jiǎn)單離子；配合物在水中只能電離出配離子和外界離子，不能完全電離出組成它的簡(jiǎn)單離子。例如：

復(fù)鹽：KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42-+2H2O配合物：[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42-二、配合物的組成1.中心離子:

位于配合物的中心，是配合物形成體。一般是帶正電荷的金屬離子，如Ag+、Cu2+、Hg2+、Fe3+等;也有是金屬原子，如Fe、Co等。2.配位體:

配合物中以配位鍵與中心離子直接相連結(jié)的中性分子或離子。常見(jiàn)配位體如NH3、H2O、I－、CN－、SCN－等.

3.配位原子：配位體中提供孤對(duì)電子并能與中心離子直接結(jié)合的原子。常見(jiàn)的有N、C、O、S、X等。二、配合物的組成4.配位數(shù):

中心離子所接受的配位原子的數(shù)目。5.外界離子：配合物中距離中心離子較遠(yuǎn)的簡(jiǎn)單離子或原子團(tuán)，與配離子以離子鍵相結(jié)合。6.配離子的電荷數(shù)：中心離子電荷數(shù)與配位體電荷數(shù)的代數(shù)和。例：[Ag(NH3)2]+配離子的電荷數(shù)為+1,

因?yàn)橹行碾x子為Ag+，帶1個(gè)單位正電荷，配位體氨分子不帶電，配離子的電荷數(shù)為：+1+0×4＝+1。二、配合物的組成由于配合物是電中性的，因此，也可以從外界離子的電荷數(shù)來(lái)決定配離子的電荷數(shù)。例：Na2[Cu(CN)3］配合物：

它的外界有2個(gè)Na+離子，所以[Cu(CN)3]2－配離子的電荷數(shù)為－2，從而可推知中心離子是Cu+離子，而不是Cu2+離子。二、配合物的組成通常每種金屬離子有它特征的配位數(shù)。一些離子的常見(jiàn)配位數(shù)見(jiàn)表6-1。表6－1一些金屬陽(yáng)離子的常見(jiàn)配位數(shù)配位數(shù)金屬陽(yáng)離子2Ag+、Cu+、Au+4Cu2+、Zn2+、Hg2+、Ni2+、Co2+、Pt2+6Fe2+、Fe3+、Co2+、Co3+、Cr3+、Al3+、Ca2+

配

離

子

配合物

中心離子

配位體

配位數(shù)

外界離子

[Cu(NH3)4]SO4Cu2+NH34SO42－[Ag(NH3)2]ClAg+NH3

2Cl－K2[HgI4]Hg2+I－

4K+K3[Fe(CN)6]Fe3+CN－

6K+二、配合物的組成表6－2常見(jiàn)配合物的分子組成三、配合物的命名1．配離子：陰離子配位體-中心分子配位體-合-中心離子-價(jià)數(shù)（羅馬字母）；舉例：

[Ag(NH3)2]+

二氨合銀（Ⅰ）配離子

[Fe(CN)6]3－ 六氰合鐵（Ⅲ）配離子2．配合物：“某酸某”，“某化某”三、配合物的命名舉例：[Ag(NH3)2]Cl 氯化二氨合銀（Ⅰ）[Cu(NH3)4]SO4

硫酸四氨合銅（Ⅱ）K4[Fe(CN)6] 六氰合鐵（Ⅱ）酸鉀K3[Fe(SCN)6]六硫氰合鐵（Ⅲ）酸鉀[Co(NH3)4Cl2]Cl氯化二氯四氨合鈷（Ⅲ）[Pt(NH3)2Cl2]二氯二氨合鉑（Ⅱ）[Co(H2N－CH2CH2－NH2)2Cl2]Cl

氯化二氯二乙二胺合鈷（Ⅲ）三、配合物的命名對(duì)于一些常見(jiàn)的配合物，通常還用習(xí)慣名稱。[Ag(NH3)2]+

銀氨配離子[Cu(NH3)4]2+

銅氨配離子K3[Fe(CN)6]鐵氰化鉀（赤血鹽）K4[Fe(CN)6]亞鐵氰化鉀（黃血鹽）四、配合物的價(jià)鍵理論要點(diǎn)：

(1)在配合物中，配離子和外界離子之間是以離子鍵相結(jié)合的；中心離子與配位體通過(guò)配位鍵相結(jié)合。

(2)配合物形成的必要條件：中心離子價(jià)電子層有空軌道；配位體有孤對(duì)電子；

(3)中心離子空軌道進(jìn)行雜化；

(4)有“內(nèi)軌”和“外軌”之別。五、配合物的性質(zhì)1、顏色的改變（往往加深）通常有色金屬離子與配位體形成配離子時(shí)，離子顏色改變，大多顏色加深表6-3常見(jiàn)離子顏色改變根據(jù)顏色的變化，可以判斷配離子生成。在分析化學(xué)中，常利用某些配合物和金屬離子的特殊顯色反應(yīng)來(lái)鑒定金屬離子。在染料工業(yè)上，也常利用這一特點(diǎn)，獲得所需要的顏色。金屬離子Ni2+Cu2+Co3+Mn2+Fe3+金屬離子顏色

綠

藍(lán)

紅

肉色

淡黃

配離子NiY2－

CuY2－CoY－

MnY2－

FeY－配離子顏色

藍(lán)綠

深藍(lán)

紫紅

紫紅

黃五、配合物的性質(zhì)

2、溶解度改變；（變大）一些難溶于水的金屬氯化物、溴化物、碘化物、氰化物可以依次溶于過(guò)量的Cl－、Br－、I－、CN－等離子或氨水中，形成可溶性的配合物。例如難溶的AgCl可溶于過(guò)量的濃鹽酸及氨水中，形成配合物：AgCl+HCl=[AgCl2]－

+H+AgCl＋2NH3=[Ag(NH3)2]Cl

在定影時(shí)用硫代硫酸鈉（俗名海波）洗去難溶的AgBr，其原理也是形成了可溶性配合物：AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr六、配合物的穩(wěn)定性和配位平衡（一）配位平衡：取試管二支，分別加入1ml硫酸銅氨溶液。在一支試管中，滴入氫氧化鈉溶液，沒(méi)有氫氧化銅沉淀生成，說(shuō)明溶液中可能沒(méi)有或含極少量的銅離子。在另一支試管中，滴入硫化鈉溶液，即有黑色的硫化銅沉淀生成，說(shuō)明溶液中有少量的銅離子存在。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，在溶液中銅氨配離子可以微弱地離解為中心離子和配位體。[Cu(NH3)4]2+=Cu2++4NH3

（一）配位平衡

1.定義：溶液中配合反應(yīng)和配離子的離解反應(yīng)同時(shí)存在，當(dāng)兩者速率相等時(shí)，就處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，稱為配合平衡。2.特點(diǎn)：（1）分步進(jìn)行；（2）符合化學(xué)平衡的特點(diǎn)及移動(dòng)原理等、動(dòng)、定、變呂·查德里原理或稱勒夏特利原理

(二)配合物的不穩(wěn)定常數(shù)K不穩(wěn)和穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)

1.表達(dá)式：[Cu(NH3)4]2+

Cu2++4NH3K不穩(wěn)=Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+

K穩(wěn)=

(二)配合物的不穩(wěn)定常數(shù)K不穩(wěn)和穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)

2.幾點(diǎn)說(shuō)明：（1）K穩(wěn)表示配合程度；K穩(wěn)越大，說(shuō)明生成配離子的傾向越大，而離解的程度越小，即配離子越穩(wěn)定。（2）K不穩(wěn)表示離解程度；

K不穩(wěn)越大，表示越易離解，即配離子越不穩(wěn)定。（3）穩(wěn)定常數(shù)和不穩(wěn)定常數(shù)互為倒數(shù)，即

，K穩(wěn)大，K不穩(wěn)小。（4）實(shí)際工作多用K穩(wěn)；通常K穩(wěn)很大，故常用lgK穩(wěn)表示。七、配合物的應(yīng)用1、分析化學(xué)：

A.定性分析；

B.定量分析；2、醫(yī)藥上：

A.EDTA解毒

B.制藥工業(yè)：EDTA除金屬離子；

C.生物體內(nèi)多種金屬離子均以配合物形式存在；第二節(jié)螯合物一、螯合物的概念二、螯合物的形成條件三、醫(yī)學(xué)上常見(jiàn)的螯合劑一、螯合物的概念螯合物：具有穩(wěn)定環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物(內(nèi)配合物)。螯合劑：形成螯合物的配位體；二、螯合物的形成條件1．中心離子必須具有空軌道能接受配位體提供的孤對(duì)電子。2．螯合劑必須含有兩個(gè)或兩個(gè)以上都能給出孤對(duì)電子的原子（配位原子），這樣才能與中心離子配合成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。3．這兩個(gè)能給出電子對(duì)的原子應(yīng)該在它們之間相互隔著二個(gè)或三個(gè)其它原子，以便形成穩(wěn)定的五元環(huán)或六元環(huán)。三、醫(yī)學(xué)上常見(jiàn)的螯合劑1、乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)2、氨基乙酸(H2N-CH2-COOH)3、乙二胺四乙酸（EDTA）（ethylene-diamine