大学化学课程电子教案 中山大學的 SUN YAT-SEN UNTVERSITY 第7章配合物与配位平衡 乔正平 辅助网络资料 http://www.3dchem.com/inorganic.asp
大学化学课程电子教案 第7章 配合物与配位平衡 乔正平 http://www.3dchem.com/inorganic.asp 辅助网络资料
7.1配合物的基本概念 中山大學的 SUN YAT-SEN UNIVERSITY 7.1.1配合物的定义 配位化合物(简称配合物)是以给出孤对电子或多个 不定域电子的一定数目的寓子或分子(称为配体)和 具有接受孤对电子或不定域电子的空位的原子或离子 (统称为中心原子)按一定的组成和空间构型所形成 的化合物。 配位键的存在是配合物与其他物质最本质的区别
7.1 配合物的基本概念 7.1.1 配合物的定义 配位化合物（简称配合物）是以给出孤对电子或多个 不定域电子的一定数目的离子或分子（称为配体）和 具有接受孤对电子或不定域电子的空位的原子或离子 （统称为中心原子）按一定的组成和空间构型所形成 的化合物。 配位键的存在是配合物与其他物质最本质的区别
中山大學的 SUN YAT-SEN UNIVERSITY 配合物作为染料被长期使用: 黄血盐:K4[Fe(CN)d 普鲁士蓝 Prussian blue:KFe|Fe(CN)6l 钴黄 aureolin:K3|Co(NO2)l·6H2O KilFe(cn61+ FeC3-KFemFe(CN6+3 KCl
配合物作为染料被长期使用: 黄血盐: K4 [Fe(CN)6 ] 普鲁士蓝Prussian Blue：KFe [Fe(CN)6 ] 钴黄 aureolin：K3 [Co(NO2 )6 ] ·6H2O K4 [Fe(CN)6 ] + FeCl3 → KFeIII[FeII(CN)6 ] + 3 KCl
71.2配合物的组成 中山大學的 SUN YAT-SEN UNIVERSITY 内界 外界 中心体配体配体数 [CO(NH3)] Cl3 [CO(NH3)5c Cl2 Alfred Wemer 1913 Nobelprize CoNH2C|结构? CoCI3: 6 NH3+ 3AgNO3-3AgCI(s) CoCl3 5 NH3+ 2AgNO3-2AgCI(s)
CoCl3 . 6 NH3 + 3AgNO3→3AgCl (s) CoCl3 . 5 NH3 + 2AgNO3→2AgCl (s) [Co(NH3 )6 ] Cl3 [Co(NH3 )5Cl] Cl2 Co NH3 Cl 结构？ 内界 外界 中心体 配体 配体数 Alfred Werner 1913 Nobel Prize 7.1.2 配合物的组成
1.中心体:有空轨道(ewis酸) 中山大學的 SUN YAT-SEN UNIVERSITY s区 AIF63 委P 属 COOI 阳离子离多为d区、ds|Cr(NHk+|FeFF31CoCu2N(CN月J 子区元素(也[PC2NH3)2Cu(CN2l 有区) Ag(NH3)21+ZnCl412-Hgl2- 的非金属离子1BSiP HICO(CO)4 中性原子 Ni(CO)4I 单核、双核、多核
1.中心体：有空轨道 (lewis 酸) 单核、双核、多核 阳离子 金 属 离 子 s区 p区 [AlF6 ] 3− 多为d区、ds 区元素（也 有f区） [Cr(NH3 )6 ] 3+ [FeF6 ] 3− [CoCl4 ] 2− [Ni(CN)4 ] 2− [PtCl2 (NH3 )2 ][Cu(CN)2 ] − [Ag(NH3 )2 ] + [ZnCl4 ] 2− [HgI4 ] 2− 非金属离子 [BF4 ] − [SiF6 ] 2− 阴离子 H[Co(CO)4 ] 中性原子 [Ni(CO)4 ]
2配体及配位原子/离子 中山大學的 SUN YAT-SEN UNIVERSITY 单齿配体X(卤素) OH(羟基) CH3CO0(乙酸根)H2O(水) ONO(No2亚硝酸根) S203(硫代硫酸根)SCN(硫氰酸根) NH3(氨)NH2(氨基)NCS(异硫氰酸根) CN-(异氰根)-NO2(硝基)-NO(亚硝酰基) C5HN(吡啶Py) CN(氰根)CO(羰基) 某些配体,可配位的原子不止一个,如SCN(或NCS)、NO2(ONO) 但两个配位原子不可能同时配位,仍是单齿配体;某些配体,如无机含氧 酸根CO32、SO42、以及醋酸根、草酸根等,即可以是单齿配体也可以是双 齿配体的两可配体。OH、CⅠ也可以提供两对电子,作为桥联配体
单齿配体 X− (卤素) OH− (羟基) CH3COO− (乙酸根) H2O (水) ONO− (𝐍𝐎𝟐 −亚硝酸根) 𝐒𝟐𝐎𝟑 𝟐− (硫代硫酸根) SCN− (硫氰酸根) NH3 (氨) 𝐍𝐇𝟐 − (氨基) NCS− (异硫氰酸根) CN− (异氰根) -𝐍𝐎𝟐 − (硝基) -NO (亚硝酰基) C5H5N（吡啶Py) CN− (氰根) CO(羰基) 2. 配体及配位原子/离子 某些配体，可配位的原子不止一个，如SCN-（或NCS-）、NO2 -（ONO-）， 但两个配位原子不可能同时配位，仍是单齿配体；某些配体，如无机含氧 酸根CO3 2-、SO4 2-、以及醋酸根、草酸根等，即可以是单齿配体也可以是双 齿配体的两可配体。OH-、Cl-也可以提供两对电子，作为桥联配体
双齿配体H2NCH2CH2NH2 CH2一CH (乙二胺,缩写en) H、N OOC-COO (草酸根C2O42缩写Ox2 多齿配体edta4,缩写Y4 (乙二胺四乙酸酸根) CH CHa-C-O N-CH2-CH2-N :0—C—CH CH,C-O O 两可配体:如CO3-、Ox2,有时为单齿配体,有时为双齿配体
双齿配体 H2N-CH2 -CH2 -NH2 （乙二胺，缩写en） -OOC-COO- （草酸根C2O4 2-缩写Ox2-） 多齿配体 edta4-，缩写Y4- （乙二胺四乙酸酸根） 两可配体：如𝐂𝐎𝟑 𝟐−、Ox2-，有时为单齿配体，有时为双齿配体
螯合物 N CoEDTA H H HC HC CH ∴M∵
螯合物
螯合效应 中山大學的 SUN YAT-SEN UNIVERSITY EDTA4 六齿配体 八面体构型 M(H,OIn++EDTA+-> MEDTAJ-4+6H2O 熵增→M与EDTA的螯合物稳定 EDTA治疗Pb中毒 ·《刀锋战士》打吸血鬼的枪的子弹是用EDTA做的6 细菌的生长也需要金属,所以加EDTA也可抑制细菌生 清理水垢Ca27万美元/年;
EDTA4- 六齿配体 八面体构型 [M(H2O)6 ] n++EDTA4-→ [MEDTA]n-4+6H2O 熵增M与EDTA的螯合物稳定 螯合效应 • EDTA治疗Pb中毒 • 细菌的生长也需要金属，所以加EDTA也可抑制细菌生长 • 清理水垢Ca2+ 7万美元/年； • 《刀锋战士》打吸血鬼的枪的子弹是用EDTA做的Fe3+
σ键配体 π键配体 Clt Pt"nCI CHe CH 二茂铁 Potassium trichloro(ethylene)platinate(n)
键配体 Cl- 键配体 二茂铁