《配位化合物 》PPT课件

第 五 章 配 位 化 合 物引 言 建 立 配 位 化 合 物 的 基 本 概 念 ， 运 用 分 子 结 构理 论 讨 论 配 位 化 合 物 的 形 成 、 结 构 和 性 质 。本 章 基 本 要 求 1、 理 解 配 合 物 的 基 本 概 念 （ 定 义 、 组 成 、 类 型和 配 合 物 的 命 名 ） 2、 掌 握 配 位 化 合 物 的 价 键 理 论 及 其 应 用 ， 了 解配 位 化 合 物 的 晶 体 场 理 论 。 第 一 节 配 合 物 的 基 本 概 念 第 二 节 配 位 化 合 物 的 化 学 键 理 论 价 键 理 论 和 晶 体 场 理 论 第 一 节 配 位 化 合 物 的 基 本 概 念一 、 配 合 物 的 定 义二 、 配 合 物 的 组 成三 、 配 合 物 的 命 名配 位 化 合 物 的 组 成 和 命 名 一 、 定 义 ： 中 心 元 素 与 可 给 出 电 子 对 或 多 个 不 定 域 电 子 的 物种 以 配 位 键 形 成 的 复 杂 分 子 或 离 子 称 为 配 位 个 体 ， 含有 配 位 个 体 的 化 合 物 称 为 配 合 物 。 不 带 电 荷 的 配 位 个 体 称 配 位 分 子 ， 配 位 分 子 本 身就 是 配 合 物 ； 带 电 荷 的 配 位 个 体 称 为 配 离 子 。 配 位 分 子 和 含 有 配 离 子 的 化 合 物 统 称 为 配 合 物 。 1、 中 心 元 素 :又 称 配 合 物 形 成 体 ,为 价 层 有 空 轨 道的 原 子 或 离 子 2、 配 位 体 :含 有 孤 电 子 对 或 键 电 子 的 物 种强 调 ： 配 合 物 的 特 征 就 是 含 有 配 位 键 配 离 子 与 配 合 物 在 概 念 上 是 不 同 的 ， 但 习惯 上 却 不 严 格 区 分 二 、 组 成 ： 一 般 情 况 下 ， 由 外 界 和 内 界 组 成 。1、 内 界 ： 由 中 心 元 素 与 配 位 体 以 配 位 键 组 成 的 单 元2、 外 界 ： 其 它 部 分例 ： Co(NH3)6Cl3 K3Fe(CN)6 Pt(NH3)2Cl4 Pt(NH3)6PtCl43、 配 位 原 子 :配 位 体 中 与 中 心 元 素 直 接 键 合 的 原 子4、 配 位 数 :直 接 与 中 心 元 素 直 接 键 合 的 配 位 原 子 的 数目 根 据 配 体 中 所 含 的 配 位 原 子 数 目 ， 可 将 配 体 分 为单 齿 配 体 和 多 齿 配 体 。 只 含 有 一 个 配 位 原 子 的 配 体 称为 单 齿 配 体 ， 含 有 两 个 或 两 个 以 上 配 位 原 子 的 配 体 称为 多 齿 配 体 ,同 一 配 体 的 多 个 配 位 原 子 直 接 与 同 一 中心 元 素 形 成 环 状 结 构 称 为 鳌 合 配 体 。 三 、 配 合 物 的 命 名 (自 学 为 主 ) 符 合 一 般 无 机 物 命 名 原 则 。1、 总 顺 序 ：配 体 数 目 (大 写 ),配 体 名 称 ,“ 合 ” ,中 心 元 素 名 (氧 化态 )多 配 体 间 用 “ ” 分 开2.多 配 体 命 名 顺 序 ： 阴 离 子 配 体 在 前 ， 阳 离 子 、 中 性 配 体 随 后 ； 无 机 配 体 在 前 ， 有 机 配 体 在 后 ； 同 类 配 体 ： 按 配 位 原 子 符 号 的 英 文 字 母 顺 序 排 列 ；若 配 位 原 子 也 相 同 ， 少 原 子 数 配 体 在 前 ； 若 原 子 数亦 同 ， 则 按 其 结 构 式 中 与 配 位 原 子 相 连 原 子 的 符 号英 文 字 母 顺 序 排 列 。 第 二 节 配 位 化 合 物 的 结 构一 、 配 位 化 合 物 的 价 键 理 论二 、 配 位 化 合 物 的 晶 体 场 理 论 一 、 价 键 理 论 VB法 应 用 思 想 ： 认 为 中 心 原 子 与 配 位 原 子 是 通 过 杂 化 了的 共 价 配 位 键 而 结 合 的 。 因 此 ， 形 成 配 位 键 的 条 件 是 ： 中 心 原 子 必 须 具有 空 轨 道 及 配 体 能 提 供 孤 电 子 对 或 键 电 子 。VB法 应 用例 ： 1、 分 析 Fe(H 2O)63+结 构 2、 分 析 Fe(CN)63结 构 在 H 2O的 影 响 下 ， Fe3+的 1个 4s空 轨 道 ， 3个 4p空 轨道 ， 2 个 4d空 轨 道 进 行 杂 化 ， 分 别 与 6个 含 孤 对 电子 的 H 2O形 成 6个 配 位 键 ， 形 成 Fe(H 2O)63+。 当 Fe3+与 CN接 近 时 ， 在 CN的 影 响 下 ， Fe3+ 的 5个 3d电 子 挤 到 3个 3d轨 道 中 ， 空 出 2个 3d轨 道 ，Fe3+分 别 与 6个 含 孤 对 电 子 的 中 的 C原 子 形 成 6个配 位 键 ， 生 成 Fe(CN)63 1.外 轨 型 和 内 轨 型 配 合 物 。 2.低 自 旋 和 高 自 旋 配 合 物 。 3.中 心 元 素 的 杂 化 类 型 与 其 电 子 层 结 构 和 配 体中 配 位 原 子 的 电 负 性 有 关 。 一 般 ,配 位 原 子 的 电 负 性 值 小 ， 易 给 出 电 子 对 ，对 中 心 元 素 的 结 构 影 响 较 大 ， 可 能 发 生 重 排 。 Ag(NH 3)2+ Zn(NH 3)42+ FeF63- 4.配 位 数 规 律 ： 中 心 元 素 电 荷 +1 +2 +3 +4 常 见 配 位 数 2 4(6) 6(4) 6(8) 5.几 何 异 构 、 旋 光 异 构 （ 了 解 ） 不 同 配 体 在 中 心 元 素 周 围 空 间 排 列 位 置 不 同 产生 的 异 构 现 象 顺 式 反 式 小 结 ： VB法 对 配 合 物 的 几 何 构 型 分 析 较 直 观 和 满意 ， 但 不 能 说 明 其 颜 色 、 稳 定 性 与 d电 子 的 关 系 。 H 3 N Cl Cl NH 3PtH 3 N Cl H 3 N Cl Pt 二 、 配 合 物 的 晶 体 场 理 论 (了 解 ) 立 论 :配 体 对 中 心 元 素 的 结 构 发 生 影 响 ， 简 并 的 d轨 道 发生 分 裂 1、 d轨 道 能 级 的 分 裂 八 面 体 场 中 d轨 道 的 分 裂 2、 分 裂 能 及 影 响 因 素 分 裂 后 最 高 d轨 道 与 最 低 d轨 道 之 间 的 能 量 差 。 分 裂 能 与 中 心 元 素 的 电 荷 和 配 体 的 性 质 等 有 关 。 P75 (1） 轨 道 方 向正 对 配 体 ： dz2, dx2 y2(2） 轨 道 方 向不 正 对 配 体 : dxy, dxz, dyz 二 重 简 并 d 或 eg三 重 简 并 d 或 t2gE0 6Dq-4Dqd x 2- y 2 d z 2 d xy d xz d yz 自 由 离 子 Es = 0Dq球 形 场 八 面 体 场 0=10Dq 3、 电 子 排 布 与 高 、 低 自 旋 中 心 元 素 d电 子 的 排 布 遵 循 原 子 结 构 电 子 排 布 原理 ， 并 受 分 裂 能 的 影 响 。 d4 7 则 可 能 有 两 种 排 布 方 式 ， 究 竟 是 高 自 旋 或是 低 自 旋 ， 主 要 取 决 于 电 子 成 对 能 P与 分 裂 能 o的相 对 大 小 。 p主 要 由 中 心 元 素 确 定 ； o主 要 与 配 体 有 关 。 4、 对 颜 色 的 解 释 d-d跃 迁 。 因 此 d1 9配 离 子 有 色 ； d0、 d10配 离 子 无 色 . 5、 晶 体 场 稳 定 化 能 CFSE d电 子 在 分 裂 后 的 d轨 道 中 重 新 分 布 ， 导 致 体 系总 能 量 下 降 ， 体 系 总 能 量 (比 球 形 对 称 场 )的 降 低 值 它 与 d电 子 数 和 晶 体 场 的 强 弱 有 关 。