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1、第十一章配位化合物 CoordinationCompound 血红素 叶绿素 顺铂 卡铂 什么是配位化合物 CuSO4溶液 滴加浓氨水 浅蓝色沉淀 继续滴加浓氨水 深蓝色溶液 加NaOH 既无NH3产生 也无Cu OH 2沉淀 有白色BaSO4沉淀析出 加BaCl2 Cu NH3 4 2 第一节配合物的基本概念 一 配合物的定义 阳离子 或原子 与一定数目的阴离子或中性分子以配位键所形成的不易解离的复杂离子 或分子 称为配离子 或配位分子 如 Cu NH3 4 2 Ag NH3 2 Fe CN 6 3 含有配离子的化合物和配位分子统称为配合物 二 配合物的组成 配合物 配离子 内层 带相反电荷
2、的离子 外层 中心原子 配体 配位键 离子键 Cu NH3 4 SO4 例如 中心原子 配体 内层 外层 配合物 配位键 离子键 只有内层 没有外层的配合物 如 Ni CO 4 中心原子 配体 内层 配合物 配位键 1 中心原子 centralatom 特征 价电子层存在空轨道 中心原子 多为金属元素 过渡金属元素的原子或离子 某些高氧化态的非金属元素 如 B3 Si4 带负电荷的阴离子 如 I 2 配体 ligand 在配合物中与中心原子以配位键相结合的离子或分子 特点 能向中心原子提供孤对电子 配体中直接向中心原子提供孤对电子的原子称为配位原子 常见的配位原子 F Cl Br I O N
3、S CO N S C 配体的分类 按配位原子的多少 配体 单齿配体 只含一个配位原子如 NH3 H2O CN X 等 多齿配体 含有两个或两个以上配位原子 如 en EDTA等 EDTA共6个配位原子 是六齿配体 乙二胺 en 是二齿配体 多齿配体举例 H2N CH2 CH2 NH2 3 配位数 coordinationnumber 配合物中直接与中心原子以配位键结合的配位原子的总数 从本质上讲 配位数就是中心原子与配体形成配位键的数目 单齿配体 配位数 配体数 多齿配体 配位数 配体数 举例 4 4 6 6 1 6 2 4 影响配位数的因素 配位数 中心原子的性质 配体的性质 形成配合物时的
4、条件 电荷 半径 电子层结构 浓度 温度 常见金属离子的配位数为 2 4 6 4 配离子的电荷 配离子的电荷 外层离子电荷 可由配合物外层离子的电荷推算配离子的电荷和中心原子氧化值 三 配合物的命名 命名原则 先阴离子后阳离子 命名为 某化某 某酸 氢氧化某 和 某酸某 配体数 配体名称 合 中心原子名称 氧化值 不同配体之间以中圆点 隔开 1 先无机配体 后有机配体 配体的命名顺序 2 先阴离子配体 后中性分子配体 3 同类配体中 按配位原子的元素符号的英文字母顺序排列 实例分析 Ag 2二氨合银 配离子 Cu2 4硫酸四氨合铜 II Fe3 6六氰合铁 III 酸钾 Fe2 6六氰合铁 I
5、I 酸钾 Pt4 6六氯合铂 IV 酸 Co3 6氯化二氨 二 乙二胺 合钴 III Co3 6硫酸五氨 水合钴 III 第三节配位平衡 一 配位平衡常数 以 Ag NH3 2 为例 Ks Ks称为配合物的稳定常数 stabilityconstant 或形成常数 二 配位平衡的移动 影响因素 溶液的酸度 沉淀平衡 氧化还原反应 其他配合平衡 一 溶液酸度的影响 1 酸效应 2H 2NH4 平衡移动方向 这种从配体方面考虑 因酸度增大而导致配离子解离 稳定性降低的现象 称为酸效应 酸度越强 pH越低 配离子越1不稳定 酸度一定时 配体的碱性越强 1配离子越不稳定 2 金属离子的水解作用 3OH
6、Fe OH 3 平衡移动方向 因金属离子与溶液中的OH 结合而导致配离子解离的作用称为水解作用 从中心原子的角度考虑 溶液酸度越弱 碱性越强 pH越高 配离子越不稳定 结论 金属离子的水解作用 二 沉淀平衡的影响 AgCl s Ag Cl 2NH3 Ag NH3 2 平衡移动方向 Ag NH3 2 Ag 2NH3 I AgI 平衡移动方向 Ag NH3 2 I AgI 2NH3 Ks Ksp越大 K越小 平衡向生成配离子的方向移动 沉淀溶解 Ks Ksp越小 K越大 平衡向生成沉淀的方向移动 配离子将解离 三 氧化还原反应的影响 在配位平衡体系中 加入一种能与中心原子发生氧化还原反应的氧化剂或
7、还原剂 将使配位平衡发生移动 促使配离子解离 2 Fe CNS 6 3 2Fe3 12CNS Sn2 2Fe2 Sn4 平衡移动方向 四 其它配位平衡的影响 CN Ag CN 2 配离子能否转化 取决于两种配离子Ks的相对大小 转化的方向总是由Ks小的转化成Ks大的配合物 即由较不稳定的转化成较稳定的配合物 结论 第四节螯合物和生物配体 一 螯合效应 螯合物 chelate 中心原子与多齿配体形成的具有环状结构的配合物 螯合效应 chelatingeffect 由于生成螯合物而使配合物稳定性大大增加的作用 1 含有两个或两个以上能给出孤对电子的配位原子 2 配位原子之间应间隔两个或三个其他原子
8、 螯合剂 chelatingagent 的特点 二 影响螯合物稳定性的因素 1 螯合环的大小 五员环和六员环的螯合物最稳定 三员环和四员环张力大 不稳定 2 螯合环的数目 螯合环越多 螯合物越稳定 本章基本要求 1 掌握配位化合物的组成 命名 配位平衡及其影响因素 2 熟悉螯合物 螯合效应等概念 3 了解配合物在医学上的应用 本章习题 P246 2 5 6 Exercises P247 1 Summary 1 Thecomponentofcoordinationcompound Acomplexion orcomplexmolecule iscombinedbetweencentralatom
9、andligandsbycoordinationbond Thecomponentofcoordinationcompoundwithcomplexionmaybeexpressedasfollowing Coordinationcompound Innersphere Outersphere Centralatom Ligand Thechemicalbondbetweencentralatomandligandsiscoordinationbond Theinnersphereandoutersphereofacoordinationcompoundarecombinedbyionicbo
10、nd 2 Howtonominateacoordinationcompound Acomplexionshouldbenamedaccordingtothefollowingorder numberofligands nameofligand 合 nameofcentralatom oxidationnumber 3 Thecoordinationequilibrium Inaqueoussolutionthecomplexioncandissociatepartlytoproducecentralionandligands Forexample Thestabilityofcomplexio
11、nisexpressedbytheequilibriumconstantKs ThelargeristheKs themorestableisthecoordinationion Coordinationequilibriumarethesameasotherchemicalequilibrium theequilibriumshiftwhentheconditionischanged Thefactorsofinfluencingthecoordinationequilibriumareasfollowing Acidityofsolution Precipitateagents Oxidizingagentsorreducingagents Otherligands
