6配位化合物.ppt

1、1,配位化合物,第6章,2,配合物是典型的Lewis酸堿加合物。,由中心離子（或原子）和可以提供孤對電 子的配位體以配位鍵的形式相結(jié)合而形成的復(fù) 雜離子，通常稱為配離子。凡是含有配離子的化合物都稱為配位化合物。,6.1 配位化合物的組成和結(jié)構(gòu),一、配位化合物的定義,3,Cu（NH3）4SO4,中心原子 （中心離子）Cu2+,配位體 NH3,配離子的組成：,中心離子（中心原子） 配位體：,二、組成,配位原子N,配位鍵,4,1.中心離子（中心原子）： 也稱為配位化合物的形成體。,一般為帶正電的過渡金屬離子（d區(qū)、ds 區(qū)） Co(NH3)63+, Fe(CN)64-, HgI42- 電中性原子：N

2、i(CO)4 , Fe(CO)5 , Cr(CO)6 非金屬離子：SiF62- , PF6-,5,2.配位體： 配離子中與中心離子結(jié)合的離子或分子。 配體可以是中性分子（如H2O、NH3等），也可以是陰離子（如：Cl-、F-等）,3.配位原子： 在配位體中，與中心離子（原子）相連接（成鍵）的原子稱為配位原子。 孤對電子 O、N、Cl,6,4.配位數(shù)： 與中心原子（或離子）相連的配位原子的數(shù)目。,一般中心原子的配位數(shù)是2、4、6、8，最常見的是4、6。,決定配位數(shù)的因素： (1) 中心原子（離子）的半徑越大，配位數(shù)越大,(2) 中心離子的電荷數(shù)越多，配位數(shù)越大,(3) 配體的半徑越大，電荷數(shù)越多

3、，配位數(shù)越小,(AlF63-, AlCl4-),7,在該 配合物中，配位數(shù)=配位體的數(shù)目,5.單齒配位體,Cu（NH3）4SO4,一個(gè)配位體只提供一個(gè)配位原子與中心離子 （原子）配位。 配位體稱為單齒配位體（或單基配位體)。,8,一個(gè) 配位體提供兩個(gè)或兩個(gè)以上配位原子 與中心離子（原子）成鍵。 稱為多齒配位體（或多基配位體),6.多齒配位體,乙二胺(en): NH2CH2CH2NH2,Cu2+2en,兩個(gè)五元環(huán),配位體：2個(gè)，配位數(shù)：4,9,(edta根),10,五個(gè)五元環(huán),配位體：1個(gè)，配位數(shù)：6,螯合物,螯合物中，配位數(shù)配位體的數(shù)目,11,7.內(nèi)界：配離子,穩(wěn)定，幾乎已失去了簡單離子的性質(zhì)

4、,8.外界：,配離子以外的其它離子，與簡單化合物性質(zhì)一樣。,Pt(NH3)2Cl2,Co(NH3)4(H2O)2 2(SO4)3,內(nèi)界,內(nèi)界,外界,12,9.配離子的電荷： 配離子的電荷等于中心離子和配位體電荷的 代數(shù)和,六氰合鐵（III）酸鉀:中心離子電荷為+3，CN-帶一個(gè)負(fù)電荷，配離子電荷數(shù)為-3，正好與外層3個(gè)K+電荷平衡。,K3Fe(CN)6,+3,+3,-1,13,10.中心離子（原子）的氧化值：,K3Fe(CN)6,+3,+3,-1,Fe ：+3,中心離子：Fe 3 +,14,三、價(jià)鍵理論 ：,1. 中心離子（原子）有空的軌道可接受配位體的配位原子提供的孤對電子而形成配位鍵；,2

5、. 在形成配位化合物時(shí)，中心離子（原子）所提供的空軌道進(jìn)行雜化，形成多種有一定方向的雜化軌道，從而使配合物具有一定的空間構(gòu)型。,下表列出了一些典型的配合物的空間構(gòu)型、配位數(shù)、雜化軌道類型的關(guān)系。,15,表 配合物的雜化軌道與空間構(gòu)型,16,6.2 配位化合物的命名,一、基本原則,某 配離子（即方括號內(nèi)的部分）,(2)外界為負(fù)離子，復(fù)雜酸根：SO42-、Ac- “某酸某” Cu(NH3)4SO4,(1) 外界為負(fù)離子，且為簡單酸根：Cl-、S2-、OH- “某化某” Co(NH3)5H2OCl3,(3)外界為正離子， “某酸某” K4Fe2(CN)6,17,例： Co(NH3)63+,六氨合鈷（

6、）離子,配位體 中心離（原）子；在和之間加“合”字。 配位體的數(shù)目用漢字(二、三、四）寫在配位體名稱的前面； 中心原子（離子）后寫出其氧化數(shù)，用羅馬字母大寫，并加括號。,二、命名次序：,18,如有兩種或兩種以上配體時(shí)，首先寫陰離 子，再寫中性分子，中間加“ ”分開。若有多種 陰離子，則先寫簡單的，再寫復(fù)雜的，最后寫 有機(jī)酸根離子。,例：PtCl3NH3- CoCl(SCN)(en)2+,三氯氨合鉑（）離子,一氯硫氰酸根 二（乙二胺）合鈷（） 離子,19,當(dāng)中性分子不止一種時(shí)，則按配位原子 元素符號的字母順序排列,Co(NH3)5H2O3+,五氨水合鈷（）離子,K4Fe (CN)6,六氰合鐵（）

7、酸鉀,H4Fe (CN)6,六氰合鐵（）酸,Cu(NH3)4SO4,硫酸四氨合銅（）,Co(NH3)5H2OCl3,三氯化五氨水合鈷（）,20,配合物的類型,簡單配合物 由單齒配體與中心原子直接配位而成的配位化合物。,例：Ag(NH3)2+ BF4- Fe(H2O)6Cl3 CoCl3(NH3)3 等,21,(2) 螯合物 由中心原子和多齒配體結(jié)合而成的配位化 合物。配體稱為螯合劑,22,(3). 多核配合物： 含兩個(gè)或兩個(gè)以上的中心離子 (4). 羰合物： d區(qū)元素以CO為配體形成的配合物： 如：Ni(CO)4 (5). 烯烴配合物： (6). 多酸型配合物： 復(fù)雜的無機(jī)含氧酸及其鹽類, 如

8、：磷鉬酸銨,23,6.3配合物及配位化學(xué)的應(yīng)用,一、離子的定性鑒定： 在分析分離中的應(yīng)用,在欲分析、分離的體系中加入配體，人們便可利用所形式配合物性質(zhì)，如溶解度、穩(wěn)定性、顏色等物理、化學(xué)行為的差異對體系所含成分進(jìn)行定性、定量的分析與分離。在不同的場合下，配體可作沉淀劑，萃取劑，離子交換中的淋洗劑，滴定劑，顯色劑，掩蔽劑等應(yīng)用于各種分析方法、分離技術(shù)中。,若硬水中加入少量三聚磷酸鈉（Na5P3O10）將與水中的Ca2+，Mg2+發(fā)生絡(luò)合可防止鍋垢的形成。,Ni2+可以利用丁二肟在氨溶液中與Ni2+配位生成桃紅色絮狀螯合物沉淀物來鑒定。,24,利用硫氰根負(fù)離子可以與Co2+形成藍(lán)紫色的四硫氰根合鈷

9、（II）Co(SCN)42-來檢驗(yàn)Co2+的存在。與Fe3+形成血紅色配合離子可供檢驗(yàn)Fe3+的存在。,無水的CoCl2藍(lán)色，受潮后形成了粉紅色的水合物Co(H2O)42+，常配制在干燥劑硅膠中可指示氣氛干燥程度。F-和PO43-都可以與Fe3+形成配離子，F(xiàn)eF63-、Fe（PO4）23-，它們比Fe(SCN)63-的穩(wěn)定形更高。因此利用F-，PO43-都可以作為掩蔽劑。,25,在電鍍銅工藝中，一般不直接用CuSO4溶液作電鍍液，而常加入配位劑焦磷酸鉀(K2P2O7)，使形成Cu(P2O7)26-配離子。電鍍液中存在下列平衡： Cu(P2O7)26 = Cu2+ 2P2O74 Cu2+的濃度

10、降低，在鍍件(陰極)上Cu的析出電勢代數(shù)值減小，同時(shí)析出速率也可得到控制，從而有利于得到較均勻、較光滑、附著力較好的鍍層。,在電鍍工藝中，為了使金屬離子保持恒定的低濃度水平。一般利用配合物的特性使金屬離子形成配離子。,二、 電鍍工業(yè)方面,26,用合適的配位體溶液直接把金屬從礦物中浸取出來，再用適當(dāng)?shù)倪€原劑將配合物還原為金屬。也稱為濕法冶金。,又如廢舊材料中金的回收 4Au + 8CN- + 2H2O + O2 4Au(CN)2- + 4OH- 2Au(CN)2- + Zn 2Au + Zn(CN)42-,三、冶金工業(yè)方面,27,Ni(s)+4CO=Ni(CO)4(l),43,50, 高純鎳制取

11、：, 鐵與CO也可直接生成Fe(CO)5：,Fe(s)+5CO=Fe(CO)5,200，200大氣壓,由此法制得的鐵可制備磁鐵芯和催化劑。羰基配合物本身毒性甚大，但燃燒產(chǎn)物的毒性較小。,28,四、生物醫(yī)學(xué)方面,血紅素分子結(jié)構(gòu)圖：,Fe()的卟啉螯合物,29,將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的葉綠素,30,配合物與配位作用用于醫(yī)學(xué),解毒劑：若體內(nèi)存在著有害金屬離子如重金屬Pb2+、Hg2+、Cd2+，放射性元素U等，可以選擇合適的螯合劑與它們絡(luò)合而排出體外，此法稱為螯合療法，所用的螯合劑稱為解毒劑。,對Pb、U等有害元素常用Na2Ca（EDTA）；對于Hg、Cd、As等的中毒常用(2,3)二巰基丙醇。,31,6.4配離子的解離平衡,一、配離子的解離平衡,配離子在水中類似弱電解質(zhì)，發(fā)生部分解離，存在解離平衡：,Cu(NH3)42+,Cu2+ +4 NH3,Ki不穩(wěn)定常數(shù)（越大，表示配離子越易解離，即配離子越不