第4章 配位化合物 e 1A Coordination Comperndls
Chapter 4 Coordination Compounds 第 4章 配位化合物
本章学习要求 1、掌握配合物的基本概念和配位键的本质； 2、 掌握配合物价键理论的主要论点，并能用它解释一些实例； 3 、了解配合物的晶体场理论； 4、了解配合物的稳定性； (不要求) 5、了解配合物的应用。 (不要求) 章首 结束
1、 掌握配合物的基本概念和配位键的本质； 2、 掌握配合物价键理论的主要论点，并能用它解释一些实例； 3 、了解配合物的晶体场理论； 4 、了解配合物的稳定性； （不要求) 5 、了解配合物的应用 。 (不要求) 本章学习要求
本章学习内容 4.1配合物的基本概念 The basic concept of coordination compound 4.2异构现象与立体化学 Isomerism and stereochemistry 4.3配合物的价键理论 Valence bond theory 4.4配合物的晶体场理论 Crystal field theory 4.5配合物的稳定性 complex stability(不要求) 4.6配合物的应用 application of complexes(不要求) 章首 结束
4.1 配合物的基本概念 4.3 配合物的价键理论 4.2 异构现象与立体化学 4.4 配合物的晶体场理论 The basic concept of coordination compound Valence bond theory Isomerism and stereochemistry Crystal field theory 4.5 配合物的稳定性 complex stability(不要求) 4.6 配合物的应用 application of complexes(不要求) 本章学习内容
4.1配合物的基本概念 Linear 4.1.1定义(definition) 组成(composition) Tetrahedral 类型(ypes) 4.1.2复盐与配合物(double salt and Square planar coordination compound) 4.1.3配合物的命名(nomenclature) Octahedral 上页下页 节首节尾
4 4.1.1 定义 (definition) 组成 (composition) 类型 (types) 4.1.2 复盐与配合物 (double salt and coordination compound) 4.1.3 配合物的命名(nomenclature) 4.1 配合物的基本概念
4.1.1定义(definition) 配合物可看成是一类由简单化合物反应生成的复杂化合物： CuSO+4NH3===[Cu(NH3)41SO 产物1) 3NaF +AIF3===Na3[AIFG] (产物2) SiF +2 HF ==H2[SiF (产物3) Ni +4 CO==INi(CO)4] 产物4) KzS04+Al2(S043+24H20==2KA1(S0212H,O (产物5 显然，这些产物中： ● 都存在一个“配位个体” “配位个体”相对稳定，既可存在于晶体中，也可存在于溶液 中 ●与“复盐(double salts)不同，但又无绝对的界线. 上页下页 节首 节尾
5 4.1.1 定义 (definition) CuSO4 + 4 NH3 === [Cu(NH3)4]SO4 (产物1) 3NaF + AlF3 === Na3[AlF6] (产物2) SiF4 + 2 HF === H2[SiF6] (产物3) Ni + 4 CO === [Ni(CO)4] (产物4) 配合物可看成是一类由简单化合物反应生成的复杂化合物： ● 都存在一个“配位个体”. ● “配位个体”相对稳定，既可存在于晶体中，也可存在于溶液 中. ● 与“复盐 (double salts) 不同，但又无绝对的界线. K2SO4 +Al2(SO4)3+24 H2O === 2 KAl(SO4)2·12H2O (产物5) 显然，这些产物中：
配位化学的奠基人 维尔纳 1893年供职于苏黎世大学的年仅26岁的Werner A提出了天才的见解，被后人称之为维尔纳学 说. 大多数化学元素表现出两种类型的化合 价，即主价和副价 元素形成配合物时倾向于主价和副价都 能得到满足 元素的副价指向空间确定的方向 NH2 CI 维尔纳(Verner,A,1866一1919) H3N、 NH CI 瑞士无机化学家因创立配位化学而获得 H:N NH; NH3 1913年诺贝尔化学奖 上页 下页 节首节尾
6 配位化学的奠基人——维尔纳 ● 大多数化学元素表现出两种类型的化合 价，即主价和副价 ● 元素形成配合物时倾向于主价和副价都 能得到满足 ● 元素的副价指向空间确定的方向 1893年供职于苏黎世大学的年仅26岁的Werner A 提出 了天才的见解，被后人称之为维尔纳学 说. 维尔纳 (Werner, A, 1866—1919) 瑞士无机化学家.因创立配位化学而获得 1913年诺贝尔化学奖 Co NH3 Cl Cl Cl NH3 NH3 NH3 H3N H3N
戴安邦 (1901-1999)中国无机化学家和教育家，1981年当选为中国 科学院化学部学部委员.长期从事无机化学和配位化学的研究工 作，是中国最早进行配位化学研究的学者之一 下页 节首 节尾
7 戴安邦 (1901-1999) 中国无机化学家和教育 家，1981年当选为中国 科学院化学部学部委员.长期从事无机化学和配位化学的研究工 作，是中国最早进行配位化学研究的学者之一 endendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendendend
组成(composition) 配位单元： 由一个简单阳离子或原子和一定数目的中性分子或阴 离子以配位键结合，按一定的组成和空间构型形成 个复杂的离子或分子.形成的离子称为配离子，形成的 分子称为配分子. 配合物的简单定义：由配离子与带有相反电荷的离子组成的电中性 化合物以及不带电荷的配分子本身. 配分子：Ni(CO)4, [CoCI3(NH3)3] 配离子：BF4, [Fe(CN。],[CoNH3)s(H2O]+,【uNH34P 配合物：配酸HBF4 配盐 Ka[Fe(CN)].[Co(NH3)s(H2O)C13 配碱 Cu(NH3)4KOH)2 上页 下页 节首 节尾
8 配位单元：由一个简单阳离子或原子和一定数目的中性分子或阴 离子以配位键结合，按一定的组成和空间构型形成一 个复杂的离子或分子. 形成的离子称为配离子，形成的 分子称为配分子. 配合物的简单定义：由配离子与带有相反电荷的离子组成的电中性 化合物以及不带电荷的配分子本身. 组成 (composition) 3 4 2 4 6 3 5 2 3 4 2 3 4 3 3 5 2 4- 4 6 4 3 3 3 Cu(NH ) (OH) K Fe(CN) , Co(NH ) (H O) Cl HBF BF , Fe(CN) , Co(NH ) (H O) , Cu(NH ) Ni(CO) , CoCl (NH ) 配碱 配盐 配合物：配酸 配离子： 配分子：
(1)内界与外界 Ag(NH),CI Ni(CO) [CoC1,(NH,)3] 中心离 配位体 外界 忠 配位体 中心离子 配位体 内界 配离子 形成体一中心离子或原子(central ion or central atom) (配分子〉 配位体一中性分子或阴离子 形成体一 提供空轨道 电子对接受体Lewisi酸 配位体一 提供孤对电子 电子对给予体Lewis碱 9 上页 下页 节首 节尾
9 3 2 4 3 3 3 Ag(NH ) Cl Ni(CO) CoCl (NH ) ← 中 心 离 子 ← 中 心 离 子 ← 中 心 原 子 ← 配 位 体 ← 外 界 ← 配 位 体 配 位 体 形成体 — 中心离子或原子(central ion or central atom) 配位体 — 中性分子或阴离子 配离子 （配分子） 形成体 — 提供空轨道 电子对接受体 Lewis酸 配位体 — 提供孤对电子 电子对给予体 Lewis碱 (1) 内界与外界 内界
(2)形成体 正离子（多） 中性原子（少） Fe(CO)s Ni(CO) 金属元素（多） 非金属元素（少》 BF 常见金属离子的配位数 1价金属离子 2价金属离子 3价金属离子 Cu时 2,4 Ca2+ 6 A3+ 4,6 Ag 2 Mg2+ 6 Cr3+ 6 Au时 2,4 Fe2+ 6 Fe3+ 6 C02+ 4,6 Co3+ 6 Cu2+ 4,6 Au3+ 4 Zn2+ 4,6 0 上页 下页 节首 节尾
10 正离子（多） 中性原子（少） Fe(CO)5 , Ni(CO)4 金属元素（多） 非金属元素（少） 2 4 S 6 BF iF (2) 形成体 常见金属离子的配位数 1价金属离子 2价金属离子 3价金属离子 Cu+ 2,4 Ca2+ 6 Al3+ 4,6 Ag+ 2 Mg2+ 6 Cr 3+ 6 Au+ 2,4 Fe 2+ 6 Fe 3+ 6 Co2+ 4,6 Co3+ 6 Cu2+ 4,6 Au3+ 4 Zn2+ 4,6