1 配位化合物的定义 AgCl是一种难溶于水的白色沉淀,每100g H2O中可 以溶解1.35×10-4g AgCl,因此常利用Cl-与Ag+生成 AgCl沉淀反应去检出Ag+或Cl-。AgCl既不溶于强酸, 也不溶于强碱,却易溶于氨水,这是因为Ag+和NH3可 以形成可溶性的[Ag(NH3)2 ] +: AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3 )2 ] ++Cl-+2H2O [Ag(NH3)2 ] +叫银氨络离子或配离子,其中Ag+ 和NH3用配位键相结合,这类化合物叫配位化合物,简 称配合物,也叫络合物。周期表里d区和f区金属元素都 容易形成配合物,特别是金属和有机分子形成的配位化 合物,普遍存在于各种体系中。 第5章 配位平衡与配位滴定法 5.1配合物的基本概念 5.1.1配合物及其组成
1 配位化合物的定义 AgCl是一种难溶于水的白色沉淀,每100g H2O中可 以溶解1.35×10-4g AgCl,因此常利用Cl-与Ag+生成 AgCl沉淀反应去检出Ag+或Cl-。AgCl既不溶于强酸, 也不溶于强碱,却易溶于氨水,这是因为Ag+和NH3可 以形成可溶性的[Ag(NH3)2 ] +: AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3 )2 ] ++Cl-+2H2O [Ag(NH3)2 ] +叫银氨络离子或配离子,其中Ag+ 和NH3用配位键相结合,这类化合物叫配位化合物,简 称配合物,也叫络合物。周期表里d区和f区金属元素都 容易形成配合物,特别是金属和有机分子形成的配位化 合物,普遍存在于各种体系中。 第5章 配位平衡与配位滴定法 5.1配合物的基本概念 5.1.1配合物及其组成
[Cu(NH3 )4 ]SO4 K4 [Fe(CN)6 ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ 内界 外界 外界 内界 [Cu(NH3 )4 ] 2+ SO4 2- (K+)4 [Fe(CN)6 ] 4- ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ 中心离 配体 中心离子 配体 Cu2+ (NH3 )4 Fe3+ (CN- )6 ↑ ↑ ↑ ↑ 配位原子┘ └配位数 配位原子┘ └配位数 有些配合物不存在外界,如[PtCl2(NH3)2]、 [CoCl3(NH3)3]等。另外, 有些配合物是由中心原子与配体构成,如[Ni(CO)4]、 [Fe(CO)5]等
[Cu(NH3 )4 ]SO4 K4 [Fe(CN)6 ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ 内界 外界 外界 内界 [Cu(NH3 )4 ] 2+ SO4 2- (K+)4 [Fe(CN)6 ] 4- ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ 中心离 配体 中心离子 配体 Cu2+ (NH3 )4 Fe3+ (CN- )6 ↑ ↑ ↑ ↑ 配位原子┘ └配位数 配位原子┘ └配位数 有些配合物不存在外界,如[PtCl2(NH3)2]、 [CoCl3(NH3)3]等。另外, 有些配合物是由中心原子与配体构成,如[Ni(CO)4]、 [Fe(CO)5]等
(1)中心离子(或原子): 中心离子或中心原子统称为配合物 的形成体。中心离子绝大多数是带正电荷的阳离子,其中以 过渡金属离子居多,如Fe3+ 、Cu2+ 、Co2+ 、Ag+等;少数高氧 化态的非金属元素也可作中心离子,如BF4-、SiF6 2-中的B(Ⅲ)、 Si(Ⅳ)等。中心原子如[Ni(CO)4 )、[Fe(CO)5 ]中的Ni、Fe原子。 (2)配位体:中与形成体结合的离子或中性分子称为配位体, 简称配体,如[Cu(NH3 )4 ] 2+中的NH3、[Fe(CN)6 ] 3-中的CN-等。 在配体中提供孤对电子与形成体形成配位键的原子称为配位 原子,如配体NH3中的N。 根据一个配体中所含配位原子数目的不同,可将配体分为单 齿配体和多齿配体。 单齿配体:一个配体中只有一个配位原子,如NH3,OH- ,X-,CN-,SCN-等。 多齿配体:一个配体中有两个或两个以上的配位原子
(1)中心离子(或原子): 中心离子或中心原子统称为配合物 的形成体。中心离子绝大多数是带正电荷的阳离子,其中以 过渡金属离子居多,如Fe3+ 、Cu2+ 、Co2+ 、Ag+等;少数高氧 化态的非金属元素也可作中心离子,如BF4-、SiF6 2-中的B(Ⅲ)、 Si(Ⅳ)等。中心原子如[Ni(CO)4 )、[Fe(CO)5 ]中的Ni、Fe原子。 (2)配位体:中与形成体结合的离子或中性分子称为配位体, 简称配体,如[Cu(NH3 )4 ] 2+中的NH3、[Fe(CN)6 ] 3-中的CN-等。 在配体中提供孤对电子与形成体形成配位键的原子称为配位 原子,如配体NH3中的N。 根据一个配体中所含配位原子数目的不同,可将配体分为单 齿配体和多齿配体。 单齿配体:一个配体中只有一个配位原子,如NH3,OH- ,X-,CN-,SCN-等。 多齿配体:一个配体中有两个或两个以上的配位原子
在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的 总数称为该形成体的配位数。例如[Cu(NH3 )4 ] 2+ 中,Cu2+的配位数为4; [CoCl3 (NH3 )3 ]中Co3+的 配位数为6。目前已知形成体的配位数有1到14, 其中最常见的配位数为6和4。由单齿配体形成的 配合物,中心离子的配位数等于配体的数目;若 配体是多齿的,那么配体的数目不等于中心离子 的配位数。例如,[Cu(en)2 ] 2+中的乙二胺(en)是 双齿配体,即每1个en有2个N原子与中心离子 Cu2+配位,在此,Cu2+的配位数是4而不是2
在配位个体中与一个形成体成键的配位原子的 总数称为该形成体的配位数。例如[Cu(NH3 )4 ] 2+ 中,Cu2+的配位数为4; [CoCl3 (NH3 )3 ]中Co3+的 配位数为6。目前已知形成体的配位数有1到14, 其中最常见的配位数为6和4。由单齿配体形成的 配合物,中心离子的配位数等于配体的数目;若 配体是多齿的,那么配体的数目不等于中心离子 的配位数。例如,[Cu(en)2 ] 2+中的乙二胺(en)是 双齿配体,即每1个en有2个N原子与中心离子 Cu2+配位,在此,Cu2+的配位数是4而不是2
(4) 配离子的电荷 形成体和配体电荷的代数和即为配离子的电荷。 例如,K3 [Fe(CN)6 ]中配离子的电荷数可根据 Fe3+和6个CN-电荷的代数和判定为-3,也可根据 配合物的外界离子(3个K+)电荷数判定 [Fe(CN)6 ] 3-的电荷数为-3
(4) 配离子的电荷 形成体和配体电荷的代数和即为配离子的电荷。 例如,K3 [Fe(CN)6 ]中配离子的电荷数可根据 Fe3+和6个CN-电荷的代数和判定为-3,也可根据 配合物的外界离子(3个K+)电荷数判定 [Fe(CN)6 ] 3-的电荷数为-3
原则是先阴离子后阳离子,先简单后复杂。 命名顺序: (1)先无机配体,后有机配体 cis - [PtCl2 (Ph3P)2 ] 顺-二氯 二·(三苯基磷)合铂(II) (2) 先列出阴离子,后列出阳离子,中性分子(的名称) K[PtCl3NH3 ] 三氯·氨合铂(II)酸钾 (3) 同类配体(无机或有机类)按配位原子元素符号的 英文字母顺序排列。 [Co(NH3 )5H2O]Cl3 三氯化五氨·一水合钴(III) 5.1.2配合物的命名
原则是先阴离子后阳离子,先简单后复杂。 命名顺序: (1)先无机配体,后有机配体 cis - [PtCl2 (Ph3P)2 ] 顺-二氯 二·(三苯基磷)合铂(II) (2) 先列出阴离子,后列出阳离子,中性分子(的名称) K[PtCl3NH3 ] 三氯·氨合铂(II)酸钾 (3) 同类配体(无机或有机类)按配位原子元素符号的 英文字母顺序排列。 [Co(NH3 )5H2O]Cl3 三氯化五氨·一水合钴(III) 5.1.2配合物的命名
(5) 配位原子相同,配体中所含的原子数目也相同时, 按结构式中与配原子相连的原子的元素符号的英 文顺序排列。 [Pt (NH2 )(NO2 )(NH3 )2 ] 氨基·硝基·二氨合铂(II) (6) 配体化学式相同但配位原子不同,(- SCN, -NCS) 时,则按配位原子元素符号的字母顺序排列
(5) 配位原子相同,配体中所含的原子数目也相同时, 按结构式中与配原子相连的原子的元素符号的英 文顺序排列。 [Pt (NH2 )(NO2 )(NH3 )2 ] 氨基·硝基·二氨合铂(II) (6) 配体化学式相同但配位原子不同,(- SCN, -NCS) 时,则按配位原子元素符号的字母顺序排列
例 1.命名下列配合物,并指出中心离子、配体、配位原子、配位数、 配位离子的电荷。 ① Na2 [Zn(OH)4 ] ② K3 [Ag(S2O3 )2 ] ③ [CoCl(NH3 )5 ]CO3 ④ [Cu(en)2 ]Br2 解:题解见下表 题号 配合物名称 中心离子 配体 配位 数 配离子 电荷 ① 四羟基合锌酸钠 Zn2+ OH- 4 -2 ② 二硫代硫酸根合银(I)酸钾 Ag+ S2O3 2- 2 -3 ③ 碳酸一氯·五氨合钴(III) Co3+ Cl- ,NH3 6 +2 ④ 二溴化二乙二胺合酮(II) Cu2+ en 4 +2
例 1.命名下列配合物,并指出中心离子、配体、配位原子、配位数、 配位离子的电荷。 ① Na2 [Zn(OH)4 ] ② K3 [Ag(S2O3 )2 ] ③ [CoCl(NH3 )5 ]CO3 ④ [Cu(en)2 ]Br2 解:题解见下表 题号 配合物名称 中心离子 配体 配位 数 配离子 电荷 ① 四羟基合锌酸钠 Zn2+ OH- 4 -2 ② 二硫代硫酸根合银(I)酸钾 Ag+ S2O3 2- 2 -3 ③ 碳酸一氯·五氨合钴(III) Co3+ Cl- ,NH3 6 +2 ④ 二溴化二乙二胺合酮(II) Cu2+ en 4 +2
1. 简单配位化合物 单齿配位体与单个中心离子(或原子)所形成的配 合物 K2 [PtCl6 ] [Fe(H2O)6 ] Cl5 [Cr(H2O)6 ] Cl3 Na[AlF6 ] 2. 多核配合物 一个配位原子同时与二个中心离子结合所形成 的配合物。 3. 多酸型配合物 5.1.3配合物的类型
1. 简单配位化合物 单齿配位体与单个中心离子(或原子)所形成的配 合物 K2 [PtCl6 ] [Fe(H2O)6 ] Cl5 [Cr(H2O)6 ] Cl3 Na[AlF6 ] 2. 多核配合物 一个配位原子同时与二个中心离子结合所形成 的配合物。 3. 多酸型配合物 5.1.3配合物的类型
4. 螯合物 螯合物又称内配合物,它 由多基配体与同一中心离 子形在的具有环状结构的 配合物。其中配体好似螯 钳一样卡住中心离子,而 形象地称为螯合物。例如 乙二胺 (H2NCH2CH2NH2)是 一个双基配体,其中有两 个氨其氮都可作为配位原 子。当它与中心离子配位 时就形成环状结构,如右 图所示的二氯二乙二胺合 镍,及三草酸合铁(III)配 离子的结构:
4. 螯合物 螯合物又称内配合物,它 由多基配体与同一中心离 子形在的具有环状结构的 配合物。其中配体好似螯 钳一样卡住中心离子,而 形象地称为螯合物。例如 乙二胺 (H2NCH2CH2NH2)是 一个双基配体,其中有两 个氨其氮都可作为配位原 子。当它与中心离子配位 时就形成环状结构,如右 图所示的二氯二乙二胺合 镍,及三草酸合铁(III)配 离子的结构: