第9章配位化合物与配位平衡 91配合物的基本概念 92配合物的同分异构现象 93配合物的化学键理论 94配位平衡
第9章 配位化合物与配位平衡 9.1 配合物的基本概念 9.2 配合物的同分异构现象 9.3 配合物的化学键理论 9.4 配位平衡
91配合物的基本概念 配合物的形成 例: NH 3(aq) NH 3(aq) GuSO4m0→蓝色↓→深蓝色溶液)o由,[Cam( (1)+NaOH(aq)→无Q;<KpCu(OH2 (1)+BaCl2(aq)→白色(BaSO4 (1)浓缩、冷却→深蓝色晶体 [ Cu(NH3)4 so4(e) ICu(H20)412++4 NH3=[Cu(NH3)412++4H20 配位化学创始人 Alfred werner(1866-1919), 1913 Nobel Prize in Chemistry
9.1 配合物的基本概念 一 . 配合物的形成 例： NH3(aq) NH3(aq) CuSO4 (aq) → 蓝色 → 深蓝色溶液(1) (1) + NaOH (aq) → 无 Qi < Ksp [Cu(OH)2 ] (1) + BaCl2 (aq) → 白色 (BaSO4 ) (1) 浓缩、冷却→ 深蓝色晶体 [Cu (NH3 )4 ]SO4(c) [Cu (H2O)4 ] 2+ + 4 NH3 = [Cu (NH3 )4 ] 2+ + 4 H2O [Cu (H2O)4 ] 2+ (左) ， [Cu (NH3 )4 ] 2+ (右) 配位化学创始人Alfred Werner (1866 - 1919), 1913 Nobel Prize in Chemistry
二,配合物与“简单化合物”和复盐的差 别 溶于水中电离情况: 盐(简单化合物):CuSO4=Cu2++SO42 复盐(明矾):KA(SO小212H2O=K++AB+2SO2+12H2O 配合物Cu(NH3)4SO含有“复杂离子”Cu(NH3)4和SO42 “复杂离子”(配离子):ICu(NH3)42+=[Cu(NH3)32++NH3 K1=5.0×103 [Cu(NH3)312*=[ Cu(NH3)212++NH3 总的离解方程式:Cu(NH3)42+=Cu2++4NH K=4.8×1014 “配合物”与复盐之间无绝对界限
二. 配合物与“简单化合物”和复盐的差 别 溶于水中电离情况: 盐(简单化合物)：CuSO4 = Cu2+ + SO4 2- 复盐 (明矾)：KAl(SO4 )2 •12 H2O = K+ + Al3+ + 2 SO4 2- + 12 H2O 配合物[Cu (NH3 )4 ]SO4含有“复杂离子”[Cu (NH3 )4 ] 2+和SO4 2- . “复杂离子”(配离子)：[Cu (NH3 )4 ] 2+ = [Cu (NH3 )3 ] 2+ + NH3 K1 = 5.0 10-3 [Cu (NH3 )3 ] 2+ = [Cu (NH3 )2 ] 2+ + NH3 …… 总的离解方程式： [Cu (NH3 )4 ] 2+ = Cu2+ + 4NH3 K = 4.8 10-14 “配合物”与复盐之间无绝对界限
配位键-由配体单方面提供电子对给中 心原子(离子)而形成的共价键 ICu(NH)2Cu2+NH3配位键 Bond dipole (dsyp2,空) Empty hybrid Filled sp' orbital on metal hybrid orbital Resulting molecular orbital for bond between metal KIPt(C2H4)Cl31(wC Zeise salt) and ammonia P?4C2H4配位键 (dsyp2,空) Fe(C5H5)2或Fe(cp)2-茂铁( Ferrocene N Fe2+←C5H配位键 H H H 环戊二烯基阴离子CHs或cp)(教材p.232,图10-1) 中心原子(离子)是酸配体是碱,配合物是酸碱加合物
配位键 - 由配体单方面提供电子对给中 心原子（离子）而形成的共价键 [Cu (NH3 )4 ] 2+ Cu2+ NH3 配位键 (dsp2 , 空) K[Pt(C2H4 )Cl3 ] （W.C.Zeise salt） Pt2+ C2H4 配位键 (dsp2 , 空) Fe(C5H5 )2 或Fe(cp)2二茂铁（Ferrocene） Fe2+ C5H5 - 配位键 (环戊二烯基阴离子 C5H5 - 或 cp- )(教材p.232, 图10-1) 中心原子（离子）是酸, 配体是碱, 配合物是酸碱加合物
Cl Pt.nCI CH K+ CI 配合物的定义 CH Zeiss Sal 配合物定义——由若干能 Potassium trichloro(ethylene)platinate(Im) 给出电子对或非定域电子的分 W CZeise salt KPt(C2H4)Cl31 子或离子(称“配位体”), Pt+←-C2H4配位键 与具有可以接受电子的空的价 轨道的中心离了(或中心原子) 结合,按一定的组成和空间构 型而形成的结构单元,称为 Fe “配合单元”;含有“配合单 元”的物质,称为“配合 物”( coordination compound) (旧称“络合物”, complex) Fe(C5H5)2或Fe(cp) 二茂铁( Ferrocene) Fe2←CH5配位键 (环戊二烯基阴离子CHs或cp)
三. 配合物的定义 配合物定义——由若干能 给出电子对或非定域电子的分 子或离子（称“配位体”）， 与具有可以接受电子的空的价 轨道的中心离了（或中心原子） 结合，按一定的组成和空间构 型而形成的结构单元，称为 “配合单元”；含有“配合单 元”的物质，称为“配合 物”(coordination compound) (旧称“络合物”, complex)。 W.C.Zeise salt K[Pt(C2H4 )Cl3 ] Pt2+ C2H4 配位键 Fe(C5H5 )2 或 Fe(cp)2 二茂铁（Ferrocene） Fe2+ C5H5 - 配位键 (环戊二烯基阴离子 C5H5 - 或 cp- )
Coordination compound 四.配合物的组成 Complex ion 例1.ICu(NH3SO4 ICo CI (NH3)sICI Ligands Coordination Central number Ion (1+5=6) 中心离子配位体外界 内 界 例2.CoCI(NH3)Cl2(右下) 例3.C0(NH3)Cl3(左下) Col3·6NH3+3AgNO3→3 AgCl(s →ICo(NH3)6lCl3(黄色晶体) CoCI.5 NH3+2AgNO32AgCls →|CoC(NH3lCl2(紫红色晶体)
例1. [Cu(NH3 )4 ]SO4 中心离子 配位体 外 界 [ 内 界 ] 例3. [Co (NH3 )6 ]Cl3 (左下) CoCl3 • 6 NH3 + 3 AgNO3 → 3 AgCl(s) → [Co (NH3 )6 ]Cl3 (黄色晶体) CoCl3 • 5 NH3 + 2 AgNO3 → 2 AgCl(s) → [CoCl(NH3 )5 ]Cl2 (紫红色晶体) 四. 配合物的组成 例2. [CoCl(NH3 )5 ]Cl2 (右下)
四.配合物的组成(续) (-)中心离子(或中心原子)—又 称“配合物形成体”。通常是金属离子 和中性原子,也包括H、B、Si、P、 AS。 K4IFe(CN)1 Ni(CO)4 [SiF612- [ BF4I IPF
四. 配合物的组成 (续) ◼ （一）中心离子（或中心原子）——又 称“配合物形成体”。通常是金属离子 和中性原子，也包括H、B、Si 、 P 、 As。 ◼ K4 [Fe(CN)6 ] Ni(CO)4 [SiF6 ] 2- [BF4 ] - [PF6 ] -
(二)配位体 Ligand,L 1配位体是Lewi碱(可给出电子) 配位原子配位体分子中,直接与中心离子(原 子)结合的原子。常见的有: H-C NO F P s CI Se br 2.配位体分类(教材p231表10-2) (1)单齿配体(分子中只含有1个配位原子) (2)多齿配体(分子中含有2个或更多个配位原子)
（二）配位体 (Ligand, L) 1. 配位体是Lewis碱（可给出电子） 配位原子——配位体分子中，直接与中心离子（原 子）结合的原子。常见的有： H- C N O F P S Cl Se Br I 2. 配位体分类 (教材p.231表10-2) （1）单齿配体（分子中只含有1个配位原子） （2）多齿配体（分子中含有2个或更多个配位原子）
十单齿配体的分子结构 CH 0-H H-N: H-C-N Ligand name: Chloro Hydroxo Ammine Methylamine 氯 羟 氨 甲氨
单齿配体的分子结构 氯 羟 氨 甲氨
双齿配体和多齿配体 的分子结构 Oxalate ion Ortho-phenanthroline 邻菲啰啉(o-phen)(右上) 乙二胺(en),草酸根C2O2(0x2),EDTA+(下) Abbreviation Name Formula Ethylenediamine HaN Oxalato :O—C-CH CHa-C-O EDTA Ethylenediaminetetraacetate N一CH2-CH,-N :0-C-CH CH C-O O
双齿配体和多齿配体 的分子结构 邻菲啰啉(o-phen) (右上) 乙二胺(en), 草酸根C2O4 2- (ox2- ), EDTA4- (下)