8. 第八章 配位化合物

板书： 第8章 配位化合物 板书： 8.1 配合物的基本概念 板书：1. 配合物的定义：由可以提供孤电子对的一定数目的离子或是分子（统称为配体），和能接受孤电子对的原子或离子（统称为形成体），按一定的组成和空间构型所形成的化合物，我们就将这样的化合物称之为配位化合物，或是简称为配合物。 板书： 例如： , 由配合物阳离子[Cu(NH3)2]2+和阴离子SO42－组成 , 由阳离子K+和配合物阴离子[Fe(CN)6] 4+组成； , 为中性配合物分子 板书：2. 配合物与复盐的区别： 配合物：     （解离成为配位阴阳离子） 复盐：光卤石 (完全解离成为阴阳离子） 板书： 8.1.1 配合物的组成： 板书： 例如： [Cu  (NH3)2  ]  SO4  ;    K4      [ Fe    (CN)6 ] 中心离子 配体                      中心离子 配体  内界        外界        外界    内界 注： 对于中性分子的配合物，例如[Ni(CO)4]，没有外界。 板书：1. 形成体：在配合物中，能接受配体孤电子对的原子或离子统称为形成体。 注：形成体多为过渡元素的原子或离子（有空的d轨道，接受孤电子对） 板书： 2. 配体：提供孤电子对的分子或是离子称为配体 配位原子：在配体中具有孤电子对并与中心原子直接接触形成配位键的原子，称之为配位原子，例如电负性大的F，Cl，Br，I，O，N，P，C等。 板书：3. 配体的种类：单齿配体：是指一个配体中只有一个配位原子的配体。例如：NH3，H2O 多齿配体：一个配体中有两个或两个以上的配位原子。 板书：例如：乙二胺：H2N－CH2－CH2－NH2    双齿配体 板书：     乙二胺四乙酸（二钠）：（EDTA）    六齿配体（见笔记） 结构式： 注：表8.1 板书：4.  配位数： 直接与中心原子（或离子）配位的原子的数目。 （1）单齿配体：单齿配体个数＝配位数 （2）多齿配体：配位数＝配体个数*配体中配位原子数 板书：例如：（见师专无机化学笔记） 配位数：4      为单齿配体 2      4      为乙二胺：H2N－CH2－CH2－NH2，有2个配位原子，双齿配体 6        其中：Cl-为单齿配体；en为双齿配体 板书： 注：A: 当中心离子的电荷数增大，配位电荷减小，对于形成配位数较大的配合物是有利的； B: 中心离子的半径越大，配体半径越小，有利于形成高配位数配合物。 B: 增大配体浓度，降低反应的温度，有利于形成高配位数的配合物。 板书：4. 配离子的电荷：中心原子或是离子与配体电荷的代数和。 例如：     为乙二胺四乙酸根离子 板书： 8.1.2 配合物的化学式及命名 板书：1.  配合物的化学式： 板书：  基本原则： （1） 在书写配合物时，其化学式中阳离子写在前，阴离子写在后； （2） 在写配离子的化学式时，先写形成体的元素符号，然后是阴离子配体，再则是中性配体；无机配体在前，有机配体在后；若有同类型的配体时，以配位原子元素的英文字母的次序进行排列。例如：先写NH3，再写H2O 。 板书：2.  配合物的命名： 板书：（1）配离子的命名原则： A：阴离子配体－中性分子配体－“合”－中性原子（中心原子的氧化数的罗马字母） B：对于不同配体之间用“ ”分开；同类配体的名称按配位原子元素的英文字母的次序进行排列。 C：配体个数按倍数词头二，三，四表示。 板书： 例如：（见师专笔记） 氯化二氯·四氨合钴(III)     先酸根再阳离子 三氯·一氨合铂(II)酸        先阴离子配体，再中性配体 三氯·一氨合铂(II)钾 三氯化五氯·一水合钴(III) 氨基·硝基·二氨合铂(II) 板书： 8.2 配合物的化学键理论 8.2.1 价键理论： 板书： 1. 配合物的几何构型和配位键 板书： （1）几何构型： 板书： 例如： 1． 中心离子Ag+的价电子构型为： sp杂化轨道的空间构型为直线形，夹角为180° 的几何构型为直线形。 2． 中心离子Ni2+的价电子构型为： sp3杂化轨道的空间构型为正四面体，夹角为 的几何构型为正四面体。 3． 中心离子Ni2+的价电子构型为：3d8 dsp2杂化轨道的空间构型为正方形，夹角为 的几何构型为正方形。 4． 中心离子Fe3+的价电子构型为： sp3d2杂化轨道的空间构型为正八面体 的几何构型为正八面体。 5． 中心离子Fe2+的价电子构型为： d2sp3杂化轨道的空间构型为正八面体 的几何构型为正八面体。 板书： （2）配合物中配位键的类型 板书： A： 配位键：外轨配键：（全部是最外层轨道ns np nd 进行杂化，例如：[FeF6]3-, [Ni(NH3)4]2+等） 内轨配键：（此外层原子轨道(n-1)d也参与 ns np进行杂化，例如：[Fe(CN)6]3-, [Co(NH3)6]2+等） 板书： B. 判断依据： 板书：（a）中心离子的电荷增大，有利于内轨型配合物的形成。 例如：[Co(NH3)6]2+  sp3d2杂化，外轨型配合物 [Co(NH3)6]3+ d2sp3杂化，内轨型配合物。（中心离子Co3+所带的电荷较高） 板书：（b）配位体中的配位原子的电负性越大，有利于形成外轨型的配合物 (如F,Cl,S,O等) 配位体中的配位原子的电负性越小，有利于形成内轨型的配合物（如CO，CN，NO3－等） 板书： 2. 配合物的稳定性，磁性与键型的关系 板书： （1）稳定性：内轨型配合物 > 外轨型配合物； 板书： （2）配合物的磁性 板书： A：磁矩：     式中：n为物质内部未成对的电子数。 板书：B：根据磁矩来判定配合物的类型： 例如：  实际μ  理论μ [FeF6]3-  5.9  说明：Fe3+有5个未成对电子，采用sp3d2杂化，属于外轨型配合物 [Fe(CN)6]3-  2.0  说明：Fe3+有1个未成对电子，采用d2sp3杂化，属于内轨型配合物 板书：杂化轨道理论进行解释： （1）对于 中心离子Fe3+的价电子构型为： （2）对于 中心离子Fe3+的价电子构型为： 第八章教案－3 板书： 8.3 配合物在水溶液中的稳定性。 板书： 例如：[Cu(NH3)4]SO4 硫酸四氨合铜的水解： BaSO4沉淀生成的离子反应式：   （白色沉淀） 板书：  溶液 + OH－ ―― 无沉淀生成（表明没有大量的游离态的Cu2+存在） 板书： （黑色沉淀） 板书： 解离平衡： 平衡常数表达式：   (注：平衡时的各离子的浓度) 板书： 注： 值越大，表明配合物越易发生解离，越不稳定。 板书： 平衡常数表达式： 板书： 注： 值越大，表明配合物越难发生解离，越稳定 板书： 8.3.1 配位平衡及其平衡常数 板书：1. 关系式： 板书： 2. 配离子的分步生成： 板书：(1). ；          (2). ；  (3). ；  (4). ；  总反应为： ，即： 总稳定常数（或累积稳定常数） 板书：  总稳定常数： 板书： 8.3.2 配离子稳定常数的应用 板书： 1. 计算配合物溶液中有关离子的浓度： 板书： 例8.1 已知平衡时 和 ，求平衡时的 浓度。 解： 平衡时：     1.0        所以： 所以： mol/L 板书： 例8.2 已知 和 的起始浓度，求平衡时溶液中的 浓度。 板书： 解：见课本P242 解： 起始浓度：0.1    0.5            0 (配位剂过量) 设完全反应：0        0.1 平衡浓度：   所以： 所以： mol/L 板书： 2. 判断配离子与沉淀之间转化的可能性： 板书： 例8.3. 在1L 1.0*10-3 mol/L的[Cu(NH3)4]2+和1.0 mol/L的氨水的混合溶液中，当向该溶液中加入0.001 mol的NaOH固体时，问是否有Cu(OH)2沉淀生成；若是加入0.001 mol的Na2S固体时，问此时是否有CuS的沉淀生成？ 分析：根据沉淀－溶解的判定依据： 当离子积>浓度积时，有沉淀生成； 当离子积<浓度积时，无沉淀生成，或是沉淀溶解。 解：由例题8.1中，我们可知溶液中 mol/L (1) 加入NaOH后，溶液中 mol/L； 对于 离子积： 因此，没有蓝色 沉淀生成。 (2) 加入 后，溶液中 mol/L； 对于 离子积： 因此，有黑色 沉淀生成。 板书： 例2：计算1L的1mol/L的氨水中能溶解AgBr多少克 解：设能溶解 mol的AgBr 因此，溶液中的 mol/L； 对于：               开始时：            1          0          0          开始时：           平衡时：                          继续阅读