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【化学】4.2《配合物是如何形成的》教案(苏教版选修3)

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【化学】4.2《配合物是如何形成的》教案(苏教版选修3)_第1页
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第二单元 配合物是如何形成的复习:1. 孤电子对:分子或离子中, 就是孤电子对.2. 配位键的概念:在共价键中,若电子对是由 而跟另一个原子共用,这样的共价键叫做配位键成键条件:一方有 另一方有 3.写出下列微粒的结构式NH4+ H3O+ H2SO4 HNO3 [Cu(H2O) 4]2+ 的结构简式为:在四水合铜离子中,铜离子与水分子之间的化学键是由水分子中的 O 原子提供孤对电子对给予铜离子(铜离子提供空轨道) ,铜离子接受水分子的孤对电子形成的,这类“电子对给予—接受的键”被称为配位键[Cu(NH3) 4]2+ 中 Cu 2+ 和 NH3 •H2O 是怎样结合的?一、配合物: 1、定义由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物简称配合物。

2、形成条件(1) 中心原子(或离子 )必须存在空轨道2)配位体具有提供孤电子对的原子3、配合物的组成从溶液中析出配合物时,配离子经常与带有相反电荷的其他离子结合成盐,这类盐称为配盐配盐的组成可以划分为内界和外界配离子属于内界,配离子以外的其他离子属于外界内、外界之间以离子键结合A、内界:一般加[ ]表示1)中心原子(或离子)—— 提供空轨道,接受孤电子对的 原子(或离子) ,也称形成体常见的有:①过渡元素阳离子或原子,如 Fe3+、Fe 2+、Cu 2+、 Zn2+、Ag +、Ni 、②少数主族元素阳离子,如 Al3+③ 一些非金属元素,如 Si、I(2)配位体——指配合物中与中心原子结合的离子或分子配位原子——指配合物中直接与中心原子相联结的配位体中的原子,它含有孤电子对)常见的有:阴离子,如 X-(卤素离子) 、OH -、SCN -、CN - 中性分子,如 H2O、NH 3、CO、(3)配位数—— 直接与中心原子相连的配位原子个数。

一般为 2、4、6、8,最常见为4、6常见金属离子的配位数1价金属离子 2价金属离子 3价金属离子Cu+ 2,4 Ca2+ 6 Al3+ 4,6Ag+ 2 Mg2+ 6 Cr3+ 6Au+ 2,4 Fe2+ 6 Fe3+ 6Co2+ 4,6 Co3+ 6Cu2+ 4,6 Au3+ 4 Zn2+ 4,6(2)外界: 除内界以外的部分(内界以外的其他离子构成外界) 有的配合物只有内界,没有外界, Ni (CO)4 Fe (CO)5 中 Ni、 Fe 为零价[Cu(NH3)4][PtCl4][Cu(NH3)4]2+ [AlF6]3-配合物 内界 外界 中心原子(离子) 配位体 配位数[Ag(NH3)2]OHK4[Fe(CN)6]Na3[AlF6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2注:(1)配离子的电荷数=中心离子和配位体总电荷的代数和,配合物整体(包括内界和外界)应显电中性。

2)配合物的内界是配位单元,外界是简单离子,内界和外界通过离子键结合,在水溶液中较易电离;中心原子和配位体通过配位键结合,一般很难电离——内界稳定,外界易参加反应[Cu(NH3)4]SO4= [Cu(NH3)4]2++SO42-(3)内界通过配位键结合,常存在可逆反应4)一个中心原子(离子)可同时结合多种配位体5)配合物的内界不仅可为阳离子、阴离子,还可以是中性分子例:1、现有两种配合物晶体[Co(NH 3)6]Cl3 和[Co(NH 3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色请设计实验方案将这两种配合物区别开来 (提示:先写出两者的电离方程式进行比较)参考答案:两者在水中发生电离:[Co(NH3)6]Cl3= [Co(NH3)6]3++3Cl-[Co(NH3)5Cl]Cl2 = [Co(NH3)5Cl]2++2Cl-比较可知:两者电离出的 Cl-的量不同,设计实验时可从这一条件入手,加 Ag+沉淀 Cl-,然后测量所得沉淀量就可以加以区别2、某物质的实验式 PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入 AgNO3 也不产生沉淀,以强碱处理并没有 NH3 放出,试推测其化学式指出其中心原子,配位体及配位数。

参考答案:[Pt(NH 3)2Cl4];中心原子:Pt配位体: NH 3、Cl-配位数:6二、配合物的配位键的成键情况(要求较高,可做参考)1、配位数为 2 的配合物:SP 杂化(空轨道杂化)[AgCl2]- 、[Cu(NH 3)2]+ 、[CuCl 2]-、[Ag(CN) 2]-[Ag(NH3)2]+形成之前和之后, 中心原子的 d 电子排布没有变化 络合物是直线型2、配位数为 4 的配合物(1)sp 3 杂化:四面体构型例: 28Ni2+ 3d8[NiCl4]2- sp3 杂化,四面体[NiCl4]2-形成之前和之后 , 中心原子的 d 电子排布没有变化,配位原子的孤对电子填在由外层轨道杂化而得的杂化轨道上2)dsp 2 杂化:平面正方形构型[Ni(CN)4]2- dsp2 杂化,平面正方形[Ni(CN)4]2-形成之前和之后, 中心原子的 d 电子排布发生了变化,原来由单电子占据、后来腾空了的(n -1)d 轨道参与了杂化3、配位数为 6 的配合物(1)d 2sp3 杂化:八面体构型例: 26Fe3+ 3d5[Fe(CN)6]3-(2)sp 3d2 杂化:八面体构型[FeF6]3-价键理论的要点1 在配合物形成时,由配体提供的孤对电子进入中心离子(原子) 空的价电子轨道,形成配位键。

2 为了形成结构均匀的配合物,中心离子(原子) 采取杂化轨道与配体成键3 杂化轨道的类型决定了配合物的几何构型中心原子杂化方式 配位数 形状 实例spsp2 *[HgI3]-sp3 四面体型*dsp2 平面四边型*d2sp3(或 d2sp3)三、配合物的立体结构和异构现象配合物的异构现象:配合物化学组成相同,但原子间连接方式或空间排列方式不同而引起配合物结构性质不同的现象配合物的立体结构和异构现象1、 几何异构在配位化合物中,配体可以占据中心原子周围的不同位置所研究的配体如果处于相邻的位置,称之为顺式结构如果处于相对的位置,称之为反式结构由于配体所处的顺反位置不同所产生的异构现象称为顺反异构显然配位数为 2 的配体只有相对的位置,所以没有顺反异构显然配位数为 3 的配体都是相邻的位置,所以没有顺反异构然而在平行四边形的和正八面体的结构中就很常见1) 平行四边形MA2B2 型顺-二氯· 二氨合铂(极性) 反-二氯· 二氨合铂(非极性)(2)八面体MA4B2四配合物的性质1.配合物形成后,颜色、溶解性都有可能发生改变如: Fe3+ 棕黄色 Fe2+ 浅绿色[Fe(SCN ) 3]3- 血红色 [Fe(CN) 4]2- 无色AgCl、AgBr、可与 NH3·H2O 反应生成易溶的[Ag(NH 3) 2]+2.配合物的稳定性:配合物中的配位键越强,配合物越稳定。

当作为中心原子的金属离子相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关如 CO 与血红素中的 Fe2+形成的配位键比 O2与 Fe2+形成的强五、配合物的命名(1)配合物内界命名一般按如下顺序:配体个数(用一、二、三……表示)一配体名称(不同配体名称之间以中圆点“·”隔开)一“合”字一中心原子名称一中心原子的化合价(在括号中用罗马数注明)如:[PtCl 4]四氯合铂(Ⅱ)(2)自右向左阴离子名称在前,阳离子名称在后若阴离子部分是简单离子则称“某化某” ,若阴离子为复杂离子则称“某酸某” 如:六、配合物的应用配合物的应用极为广泛(1)湿法冶金:用配合剂将金属从矿石中浸取出来再还原成金属单质;(2)分离提纯;(3)利用形成配合物的方法检验离子,如 Fe3+的检测;(4)配合催化;(5)生物体内的许多变化如能量传递、转换或电荷转移常与金属离子和有机物生成复杂的配合物有关家庭作业 1:1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( B )A.CO 2 与 SO2 B.CH 4 与 NH3 C.BeCl 2 与 BF3 D.C 2H2 与C2H42、下列分子或离子中都存在着配位键的是 ( B )A.NH 3、H 2O B.NH 4 + 、H 3O+ C.N 2、HClO D.[Cu(NH 3) 4]2+ 、PCl 33、对 SO2 与 CO2 说法正确的是( D )A.都是直线形结构 B.中心原子都采取 sp 杂化轨道C. S 原子和 C 原子上都没有孤电子对 D. SO2 为 V 形结构, CO2 为直线形结构4、下列各种说法中错误的是( D )A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对。

B、配位键是一种特殊的共价键C、配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子D、共价键的形成条件是成键粒子必须有未成对电子5、写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示成键电子对,小黑点表示未成键的价电子的结构式)并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预测分子的几何构型 (1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O6、中学课堂实验提到:让蒸馏水通过酸式滴定管慢慢下流如线状,把摩擦带电的玻璃棒靠近水流,发现水流的方向发生偏转如果把盛在玻璃容器中的蒸馏水置于强磁场的两极之间,蒸馏水的体积是 (增大、缩小还是保持不变) ,简述原因: 答案:体积变大由于水是极性分子置于强磁场中间时,受磁场作用,水分子在一定程度上被迫做定向排列,导致部分水分子之间互相以同一电(磁)极相近,产生斥力,体积因而增大家庭作业 21.在[Ag(NH 3)2]+中 Ag+是以 ____型杂化轨道与配位体形成配位键 ( )A.sp B.sp 2 C.sp 3 D.以上都不是2.已知 Zn2+的 4s 和 4p 轨道可以形成 sp3 型杂化轨道,那么[ZnCl 4]2-的空间构型为 ( )A.直线形 B.平面正方形 C.正四面体形 D.正八面体形3.当 0.01mol 氯化铬(Ⅲ)(CrCl 3·6H2O)在水溶液中用过量的硝酸银处理时,有 0.02mol 氯化银沉淀析出,此样品的配离子的表示式为 ( )A.[Cr(H 2O)6]3+ B.[CrCl(H。

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