六章配位化合物

第六章 配位化合物引言配位化合物的存在范围极为广泛，在生产生活中起着重要作用。对它的研究，形成了无机化学的一个重要分支学科配位化学。并成为引人瞩目的化学领域之一。第一节 配位化合物的组成和命名一、配合物定义：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化合物。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。3.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4.配位体:含有孤电子对或电子的物种。配位原子:配位体中与中心元素直接键合的原子。5.配位数:直接与中心元素直接键合的配位原子的数目三、配合物的命名(自学) 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：无机配体在前，有机配体在后；阴离子配体在前，阳离子、中性配体随后；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、价键理论VB法应用 Ag(NH3)2+ Zn(NH3)42+ FeF63- 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。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 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。第三节 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轨道发生分裂一、d轨道能级的分裂 八面体场中d轨道的分裂二、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。P92 H3 N Cl Cl NH3PtH3 N Cl H3 N Cl Pt(1）轨道方向）轨道方向正对配体：正对配体： dz2, dx2y2(2）轨道方向）轨道方向不正对配体不正对配体: dxy, dxz, dyz二重简并二重简并 d 或或 eg三重简并三重简并 d 或或 t2gE0 6Dq- -4Dqd x 2- - y 2 d z 2 d xy d xz d yz 自由离子自由离子Es = 0Dq球形场球形场八面体场八面体场 0=10Dq三、电子排布与高、低自旋中心元素中心元素d d电子的排布遵循原子结构电子排布原理，并受分裂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。能的影响。d d4 47 7 则可能有两种排布方式，究竟是高自旋或是低自旋，主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要取决于电子成对能P P与分裂能与分裂能的相对大小。的相对大小。p p主要由中心元素确定；主要由中心元素确定； 主要与配体有关。主要与配体有关。四、晶体场稳定化能CFSEd d电子在分裂后的电子在分裂后的d d轨道中重新分布，导致体系总能量下降，轨道中重新分布，导致体系总能量下降，体体系总能量系总能量( (比球形对称场比球形对称场) )的降低值。的降低值。它与它与d d电子数和晶体场的强弱有关。电子数和晶体场的强弱有关。五、应用对颜色的解释d-dd-d跃迁。因此跃迁。因此d d1 19 9配离子有色；配离子有色；d d0 0、d d1010配离子无色配离子无色. . 第四节 配位平衡一、配位平衡及其平衡常数K不稳、 K稳意义：表征配合物在水中离解程度的大小。二、逐级常数与多元弱电解质一样，配合物的离解或配位也是分步的规律： 1. K稳=K稳1 K稳2 K稳3 2. K1K2K3 但各级常数相差不大三、应用有关计算例：使0.1mol AgCl溶于1L NH3溶液中，问NH3的浓度应为多少？