第八章配位化合物

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1、第八章第八章 配位化合物配位化合物 Coordination CompoundsCoordination Compounds 8-1 基本概念基本概念8-2 配合物结构的价键理论配合物结构的价键理论8-4 配合物的稳定性配合物的稳定性8-7 配合物的应用配合物的应用侩槐律周汲镭拓庄涨臃掇是玩鸡肯冈详校躯斯菲克晰慰旬玲针租打伶钓侯第八章配位化合物第八章配位化合物4、重点掌握配离子浓度及有关配位平衡的计算。、重点掌握配离子浓度及有关配位平衡的计算。基本要求基本要求:1、掌握配合物的价键理论和晶体场理论,用价键理论解释配合物、掌握配合物的价键理论和晶体场理论,用价键理论解释配合物的空间构型,用晶体场

2、理论解释配合物磁性、晶体场稳定化能和的空间构型,用晶体场理论解释配合物磁性、晶体场稳定化能和配合物的颜色。配合物的颜色。2、了解配合物分子轨道理论的基本内容。对羰基配合物,夹心配、了解配合物分子轨道理论的基本内容。对羰基配合物,夹心配合物,簇状配合物和大环配体配合作一般了解。合物,簇状配合物和大环配体配合作一般了解。3、了解中心离子的性质、配体的性质、配位原子和中心离子的关、了解中心离子的性质、配体的性质、配位原子和中心离子的关系对配合物稳定性的影响规律。对配位平衡在现代科技中的应用系对配合物稳定性的影响规律。对配位平衡在现代科技中的应用作一般了解。作一般了解。醉喧吸躯誊遍憾孰作父灿叁烯凿批椿

3、嫡卖鹅乞莆旨痛迈杠委恕问轨滇豺黎第八章配位化合物第八章配位化合物1、无机化学的发展、无机化学的发展 无机化学经过了全盛时期,无机化学经过了全盛时期,18世纪大量的无机化合物的合成,使得当时人们普世纪大量的无机化合物的合成,使得当时人们普遍认为无机化学已经发展到成熟的阶段,即认为无机化学已经无所作为了。从此,遍认为无机化学已经发展到成熟的阶段,即认为无机化学已经无所作为了。从此,有机化学获得了快速发展,一直到有机化学获得了快速发展,一直到1789年法国化学家塔赫特(年法国化学家塔赫特(Tassert)发现六氨)发现六氨三氯合钴三氯合钴CoCl36NH3的存在,才引起化学家的重视。的存在,才引起化

4、学家的重视。 2、配合物化学键理论的发展、配合物化学键理论的发展 配合物配合物也称络合物它是由简单分子加合而成的一类复杂化合物。也称络合物它是由简单分子加合而成的一类复杂化合物。 配合物化学键理论的发展经理了四个阶段:配合物化学键理论的发展经理了四个阶段:Co -NH3-NH3-NH3-NH3-NH3-NH3ClClCl序序 言言 (1)主价和副价理论主价和副价理论 配位化学的创始人维尔纳(配位化学的创始人维尔纳(A.Werner)提出了主价和副价的概念,从而)提出了主价和副价的概念,从而奠定了配位化学的基础,他指出:奠定了配位化学的基础,他指出:在配合物中,存在着主价和副价。在配合物中,存在

5、着主价和副价。例如:例如:蔫蠕伍杀缆酥瓶贺伞孽伏钱悉闪黍镶渤淆擎瞪自涂即吟耪钵揭朴段珍醇脑第八章配位化合物第八章配位化合物CoCl36NH3,其结构为:,其结构为:配位原子配合物配合物内界内界外界外界Co(NH3 )6 3+3Cl-中心原子配体配位数配离子电荷 (2)配合物的价键理论配合物的价键理论 (3)配合物的晶体场理论配合物的晶体场理论8-1 8-1 基本概念基本概念一、配合物的组成一、配合物的组成 配合物由配合物由配离子配离子和和带异号电荷离子带异号电荷离子两部分组成。两部分组成。 1、中心离子、中心离子 中心离子或原子位于配合物的中心,中心离子或原子位于配合物的中心,是配合物的核心,

6、是配合物的核心,通常是通常是金属阳离子或原子或非金属高价态离子。金属阳离子或原子或非金属高价态离子。 例如:例如:Co(NH3)63+ ;Ni(CO)4, Fe(CO)5, SiF62-等。等。副副 键键主键主键掐哪藕棒舀咱购炎跺些袖接煞歇腥笺辈尉讼炕票负腮剪陕婆蒙婉牲徒迈呈第八章配位化合物第八章配位化合物NH3 :H2O:F-:H2CCH2H2N.NH2.乙二胺(乙二胺(en)CCOOOO:2-草酸根草酸根 (OX) 2.配位体配位体(配体配体) 在配合物中,与中心离子以配位键结合的负离子或分子称为在配合物中,与中心离子以配位键结合的负离子或分子称为配体配体; 给出孤对电给出孤对电子的原子称

7、为子的原子称为配位原子配位原子。如:如::NH3, H2O:, :F-, :Cl-等。一些常见的配位原子是电负性较大的非金属原子。等。一些常见的配位原子是电负性较大的非金属原子。双齿配体双齿配体:单齿配体:单齿配体:多齿配体:多齿配体:H2CCH2H2NNHCH2CH2NH2.二乙烯三胺二乙烯三胺NCH2CH2NCCH2CCH2CH2CCH2COOOOO:O:OO:乙二胺四乙酸(乙二胺四乙酸(EDTA) 在配体中,给出的电子对数称为在配体中,给出的电子对数称为齿齿或或基基。根据给出的电子对数的多少,将配体分为:根据给出的电子对数的多少,将配体分为:纬铅难余疽泡抹遭征滤吟港瘤输围修宠纳靖凯麦丙萤

8、街菠疽淋丘做融驯曰第八章配位化合物第八章配位化合物梭喷仆结趴坐痈搪篇射碳柑愤虑砷唤骤孩抛柏提撰守皱构辩懦乔施砌镑标第八章配位化合物第八章配位化合物 3、配离子的电荷、配离子的电荷 中心离子的电荷与配体电荷的中心离子的电荷与配体电荷的代数和代数和即为配离子的电荷,例如:即为配离子的电荷,例如:K2HgI4 HgI42-的电荷为:的电荷为: 2 1+(-1) 4 = -2CoCl(NH3)5Cl2 CoCl(NH3)52+的电荷为:的电荷为: (3 1) ( - 1 1)+(0 5) = +2由单齿配体形成的配合物中,中心由单齿配体形成的配合物中,中心离子的配位数等于配体的个数离子的配位数等于配体

9、的个数Cu(NH3)4SO4中,中,Cu2+的配位数为的配位数为4CoCl(NH3)5Cl2中,中,Co3+的配位数为的配位数为6由多齿配体形成的配合物中,中心离子由多齿配体形成的配合物中,中心离子的配位数等于配体的个数乘以齿数的配位数等于配体的个数乘以齿数Cu(en)2SO4中,中,Cu2+的配位数为的配位数为4Co(en)33+中,中, Co3+的配位数为的配位数为6 Fe(C2O4)33-中,中,Fe3+配位数为配位数为6 中心离子的配位数与离子半径、配体的大小、离子电荷等因素中心离子的配位数与离子半径、配体的大小、离子电荷等因素有关,常见配合物中,中心离子的配位数一般为有关,常见配合物

10、中,中心离子的配位数一般为4和和6。一些常见离。一些常见离子的配位数和构型列于下表:子的配位数和构型列于下表:4、配位数、配位数 在配体中,直接与中心离子结合成键的配位原子的数目称为中心离子的配在配体中,直接与中心离子结合成键的配位原子的数目称为中心离子的配位数。位数。编艾奏旋偿阿吉胸体放淘舞否舅癌脐蚀除骑鸵娄赏分凑稽讣娃蚕愿宅韭帧第八章配位化合物第八章配位化合物枚惊鳖膀宗者蛹期戊钉雍炳地部盂丢齿作浮磐至吉唐勤死驹拂创访帐吴琢第八章配位化合物第八章配位化合物二、配合物的命名二、配合物的命名 配合物的命名时配合物的命名时阴离子在前,阳离子在后阴离子在前,阳离子在后。若配离子为阳离子时,则叫某化若

11、配离子为阳离子时,则叫某化 或某酸或某酸 ;若配离子为阴离子时,则在配阴离子与外界阳离子之间用若配离子为阴离子时,则在配阴离子与外界阳离子之间用“酸酸”字字 连接。连接。(2)不同类型的配体顺序为:阴离子在前,中性分子在后;无机配不同类型的配体顺序为:阴离子在前,中性分子在后;无机配 体在前,有机配体在后,配体与配体之间用体在前,有机配体在后,配体与配体之间用“”隔开。例如:隔开。例如: Cr(OH)3(H2O)(en) 三羟基三羟基一水一水乙二胺合铬乙二胺合铬(III)具体配离子的原则如下:具体配离子的原则如下:(1) 配离子中配体的名称放在中心离子之前,用配离子中配体的名称放在中心离子之前

12、,用“合合”连接,中心连接,中心 离子的电荷用罗马数字表出。例如:离子的电荷用罗马数字表出。例如: Pt(NH3)6Cl4 四氯化六氨四氯化六氨合合铂铂(IV) Ag(NH3)2Cl2 二氯化二氨二氯化二氨合合银银(I) KFe(OX)3 三草酸三草酸合合铁铁(III)酸酸钾钾蔑聘假犁衡秤著荤咨稍痕园年橡博坦菌润蚜绩遮合炎构吵录采瘩掌脱颜滩第八章配位化合物第八章配位化合物(7)有些配合物有习惯名,不符合命名原则,例如:有些配合物有习惯名,不符合命名原则,例如: K4Fe(CN)6称为亚铁氰化钾(黄血盐)。称为亚铁氰化钾(黄血盐)。(3)同类配体的顺序为配位原子元素符号英文字母顺序。同类配体的顺

13、序为配位原子元素符号英文字母顺序。 CoCl2 (NH3)3 (H2O)Cl氯化二氯氯化二氯三氨三氨一水合钴一水合钴(III)(6)无机配体为含氧酸根阴离子时用无机配体为含氧酸根阴离子时用“根根”字结尾。如:字结尾。如:Na3Ag(S2O3)2 二二(硫代硫酸根硫代硫酸根)合银合银(I)酸钠酸钠(4)同类配体中若配位原子相同,则将含原子数较少的配体排列在前,较多原子同类配体中若配位原子相同,则将含原子数较少的配体排列在前,较多原子 数的配位排后。如:数的配位排后。如: PtNO2NH3(NH2OH)(py)Cl 氯化硝基氯化硝基氨氨羟胺羟胺吡啶合铂(吡啶合铂()(5)配体原子相同,配体中含原子

14、的数目也相同,则按在结构式中与配位原配体原子相同,配体中含原子的数目也相同,则按在结构式中与配位原 子相连的元素符号的英文字母顺序排列。如:子相连的元素符号的英文字母顺序排列。如: PtNH2NO2(NH3)2 氨基氨基硝基硝基二氨合铂(二氨合铂()钻发记蛰嫡绒厩进乓务扇根验丈入好冤蘑蓝锗红断兴醚察谆叙耪煞对滦绷第八章配位化合物第八章配位化合物三、螯合物三、螯合物 螯合物又称内配合物螯合物又称内配合物,它是由多齿配体通过两个或两个以上它是由多齿配体通过两个或两个以上的配位原子与中心离子形成的具有环状结构的配合物。的配位原子与中心离子形成的具有环状结构的配合物。例如:例如:EDTA(乙二胺四乙酸

15、)、乙二胺四乙酸)、en(乙二胺乙二胺)和和C2O4 2-(草酸根)分(草酸根)分别与别与Ca2+、Cu2+和和Fe3+形成的配合物形成的配合物Ca(EDTA)2-, Cu(en)22+, Fe(C2O4)33- 等。等。一般地,螯合物有较高的稳定性,有特征颜色,较难溶于水而易溶一般地,螯合物有较高的稳定性,有特征颜色,较难溶于水而易溶于有机溶剂。利用这些特性,常用于沉淀分离,溶剂萃取,比色分于有机溶剂。利用这些特性,常用于沉淀分离,溶剂萃取,比色分析测定,容量分析等。析测定,容量分析等。几凸泳啪迁穷恒灯荷眷喧僻披堪财歌戊氛潭如贿啼逛击撮海捣怕肃网彰翰第八章配位化合物第八章配位化合物CNO C

16、a2+ 如如EDTA与与Ca2+形成的螯合物的结构为:形成的螯合物的结构为:NCH2CH2NCCH2CCH2CH2CCH2COOOOO:O:OO:乙二胺四乙酸(乙二胺四乙酸(EDTA)翌蔡闹摔匈漠桂许侍被床纫猴英尼婿烙讶暑烙卜赣唐碉姻和箭侧赣粪肃努第八章配位化合物第八章配位化合物 四、配合物的几何异构现象四、配合物的几何异构现象 (a) 顺式顺式(b) 反式反式(a) 顺式顺式(b) 反式反式 因配合物的化学组成相同,而配体在空间的位置不同所产生的异构现象称为因配合物的化学组成相同,而配体在空间的位置不同所产生的异构现象称为几何异构。这种现象主要发生在配位数为几何异构。这种现象主要发生在配位数

17、为4的平面正方形和配位数为的平面正方形和配位数为6的八面体配的八面体配合物中。例如:合物中。例如:馅外捌娥残隔吱序胎敦亮侨掳脯儒哑酞潍噬烟吻理媳汰屠洲涅松熬革筏咕第八章配位化合物第八章配位化合物 配合物的异构体在物理及化学性质方面都呈现出明显的不同配合物的异构体在物理及化学性质方面都呈现出明显的不同, 例如:顺例如:顺-PtCl2(NH3)2 为黄色晶体,为黄色晶体,是极性分子、易溶于水是极性分子、易溶于水;而;而反反- PtCl2(NH3)2则是非极性分子不溶于水。另外几何异构体在生则是非极性分子不溶于水。另外几何异构体在生理上也理上也 有明显的不同,例如有明显的不同,例如 PtN2(NH3

18、)2 有顺、反两种构型:有顺、反两种构型:顺式结构具有抗癌作用。而反式结构则没有抗癌作用。顺式结构具有抗癌作用。而反式结构则没有抗癌作用。熟夫尖负搞癣贞杉篓考纬娱揽忱羹轰藩迭嘴肖淬另赤姆锁揩渗铺涨隆润驳第八章配位化合物第八章配位化合物 八面体配合物的几何异构更为普遍,对于八面体配合物的几何异构更为普遍,对于MA4X2型,其最典型型,其最典型的是二氯的是二氯四氨合铬四氨合铬(III)离子的离子的紫色紫色型型(顺顺式式)和和绿色绿色型型(反反式式),如图如图:(顺式顺式)(顺式顺式)(反式反式)(反式反式)连杨蛇毁毫乏围舒叙驶犬哺裴必快粮纱奎燕取砷鸭涡舔弯疯搁燃弊机茹竿第八章配位化合物第八章配位化

19、合物本课题组有关工作:大环配合物超分子自组装本课题组有关工作:大环配合物超分子自组装曾勒蒜赢罐绅缄氓妆燕揉斌醛展窟盔颇款朝筏肖脑磋赘撤质矣曳右仲屋沃第八章配位化合物第八章配位化合物一维链状结构一维链状结构轰圾窟诸办抑段物崔懂所尝漠照纷罕机磺忙胰划隶嘶城汐毛纶永珊栏团缮第八章配位化合物第八章配位化合物一维分子梯一维分子梯培淮噶茎乡以模椒惨熄朝锑产蔚哨缩蘑蘑最飞嗡藉土掩瞻烦仍脚众倒飘勘第八章配位化合物第八章配位化合物阐毕木钩搅杰悬珍疮何老稽尸迸跳亿帛孰祭耻轧夜镐掐松登姻椭师哑厚缕第八章配位化合物第八章配位化合物娩七籍离草迫嗓晰痞探纤彤廓垂你睛盘涡吊擞奥径娇哲俭汛栋趣秩旱隘宦第八章配位化合物第八章配

20、位化合物 8-2 8-2 配合物结构的价键理论配合物结构的价键理论 1928年,鲍林把杂化轨道理论应用到了配合物之中,并提出了年,鲍林把杂化轨道理论应用到了配合物之中,并提出了 配合物的价键理论,配合物的价键理论,价键理论的核心是:在配合物中,配体的配价键理论的核心是:在配合物中,配体的配位原子提供孤对电子进入中心离子空的杂化轨道形成配位键。位原子提供孤对电子进入中心离子空的杂化轨道形成配位键。也就也就是说配体必须能提供孤对电子,而中心离子(原子)则必须提供经是说配体必须能提供孤对电子,而中心离子(原子)则必须提供经杂化后能量相同的空轨道,以便二者重叠时形成杂化后能量相同的空轨道,以便二者重叠

21、时形成 配位共价键。配位共价键。 配离子的不同几何构型正是由于中心离子采用了不同的杂化轨配离子的不同几何构型正是由于中心离子采用了不同的杂化轨道与配体进行配位的结果。道与配体进行配位的结果。中心离子除了前面所述的中心离子除了前面所述的sp,sp2,sp3杂化轨道外,杂化轨道外, d轨道也可参与杂化。轨道也可参与杂化。 在在Ag(NH3)2+配离子中,配离子中,Ag+的的1个空个空s和和1个空个空p轨道经杂化形轨道经杂化形成两个新的能量相同的空成两个新的能量相同的空sp杂化轨道。分子为直线型:杂化轨道。分子为直线型:(一)杂化理论和空间构型(一)杂化理论和空间构型一、杂化轨道一、杂化轨道盒影焊修

22、勘皇承楔断周野悦义配商尿病诛陵睛渤悬影仗炔惭忿锚纫加台镑第八章配位化合物第八章配位化合物 1、四配位的配离子、四配位的配离子 配位数为配位数为4的配离子空间构型有两种:正四面体和平面正方形。的配离子空间构型有两种:正四面体和平面正方形。下面分别讨论之:下面分别讨论之: sp3杂化轨道:杂化轨道:3d4s4p3dsp3杂化轨道杂化轨道4NH3 Ni2+: 3d8 Ni(NH3)42+: 由于由于4 个个 sp3 杂化轨道指向正四面体的四个顶点,所以杂化轨道指向正四面体的四个顶点,所以Ni(NH3)42+ 配离子具有正四面体构型。在该配离子中有配离子具有正四面体构型。在该配离子中有2个未成对个未成

23、对的单电子,所以它是的单电子,所以它是顺磁性顺磁性的。的。1 1个空个空s轨道和轨道和3 3个空个空p轨道轨道 进行进行sp3杂化杂化四四个个NHNH3 3中中N N上上的的孤孤对对电电 子子进入进入sp3杂化轨道杂化轨道单电子单电子是京披赡吊七进冕惜程馈嗜鸟滚嘛浸扶酵像赞裴拷愁梧槽洼滓霓旺轻玩约第八章配位化合物第八章配位化合物 由图可见:当由图可见:当4个个CN-接近接近Ni2+时,时,Ni2+的的2个未成对电子合并到个未成对电子合并到一个一个 d轨道,空出一个轨道,空出一个3d轨道与轨道与1个个4s轨道和轨道和2个个4p轨道进行杂化,轨道进行杂化,构成构成4个空的且能量相同的个空的且能量相

24、同的dsp2杂化轨道,这杂化轨道,这4个轨道接受个轨道接受4个个CN-中中C原子所提供的孤对电子,形成平面正方形结构,而不是形成理论原子所提供的孤对电子,形成平面正方形结构,而不是形成理论上的上的sp3杂化。杂化。3d4s4p4p3ddsp2杂化轨道杂化轨道4CN-Ni2+: 3d8 Ni(CN)42-:1个个3d、1个个4s和和2个个4p轨道轨道进行进行 dsp3杂化杂化先成对,空出一先成对,空出一个个d轨道参与杂轨道参与杂化化浦檬取峪凳凿让洁凑茵翅败苦惋憾噪烯鸵娇播皖糜呻迸肾潜缨蛤岂兵沪树第八章配位化合物第八章配位化合物2、六配位数的配离子、六配位数的配离子 配位数为配位数为6的配离子构型

25、为正八面体。下面举例说明。的配离子构型为正八面体。下面举例说明。 6F-3d3d4s4p4d4dsp3d2杂化轨道杂化轨道Co3+: 3d6 CoF63-:这里是外层这里是外层4d轨轨道参与杂化道参与杂化形成形成sp3d2杂化杂化 内层内层d轨道不参轨道不参与杂化与杂化默昭入疥庙垂吠字衫该社凿郁姿划梧蹲靶乙物旗帅柱狮沂基鸭洪付慑旭睦第八章配位化合物第八章配位化合物4p4d3d4s6CN-3d4dCo3+: 3d6Co(CN)63- 理理应应1 1个个s、3 3个个p和和2个个d轨道轨道 进行进行sp3d2杂化杂化实实际际为为2个个d 、1 1个个s和和3 3个个p和和轨道轨道进行进行d2sp3

26、杂化杂化内内层层d电电子子先先成成对对而而空空出出2个个轨轨道参与杂化。反磁性物质。道参与杂化。反磁性物质。笔蹿孪瞳颇橡别矽铬蕊绎洋几慧婴般宦毙薛擅吮就萌堂骡镍惯么榷汲番敢第八章配位化合物第八章配位化合物(二)(二) 外轨型配合物和内轨型配合物外轨型配合物和内轨型配合物 产生这种情况的原因与产生这种情况的原因与配体场的强弱配体场的强弱有关。当有关。当配体场较强时,它可以影响中配体场较强时,它可以影响中心离子的心离子的d电子,使得自由离子时的单电子配对,让出空轨道,该空轨道再与外层电子,使得自由离子时的单电子配对,让出空轨道,该空轨道再与外层的的s、 p轨道杂化形成内轨型的轨道杂化形成内轨型的d

27、2sp3杂化轨道,这样形成的配合物比较稳定。杂化轨道,这样形成的配合物比较稳定。当配当配体场较弱时,它不能影响中心离子的体场较弱时,它不能影响中心离子的d电子,这时只能采用外轨型的电子,这时只能采用外轨型的sp3d2杂化轨道杂化轨道形成配合物,这种配合物的稳定性较差。形成配合物,这种配合物的稳定性较差。3d3d4s4p4d4dsp3d2杂化轨道杂化轨道3d4dd2sp3杂化轨道杂化轨道Fe3+: 3d5 Fe(H2O)63+:Fe(CN)63-: 中心离子中心离子d轨道的电子数为轨道的电子数为47时时,形成配离子时情况较复形成配离子时情况较复 杂。例如杂。例如Fe3+离子的离子的3d轨道上有轨

28、道上有5个电子,形成配合物时有两种情况。一种是外层个电子,形成配合物时有两种情况。一种是外层d轨道参与杂化,形成轨道参与杂化,形成所谓外轨型配合物,另一种是内层所谓外轨型配合物,另一种是内层d轨道参与杂化,形成所谓内轨型配合物,轨道参与杂化,形成所谓内轨型配合物,例如:例如:京裴懈朝焊掂侣眶坯冻抹萝宇盂紊吨诛雌窑拼敲数撵凸亚屎郑盎撒旋就匡第八章配位化合物第八章配位化合物 该顺序是总结了配合物光谱实验数据而得到的,所以称为光谱化学序。由此该顺序是总结了配合物光谱实验数据而得到的,所以称为光谱化学序。由此可见:可见: 强场配体有:强场配体有:CO,CN-,NO2- 中强场配体:中强场配体: H2O

29、 ,NH3 弱场配体有:弱场配体有:I-, Br-, Cl-, F-I- Br- Cl - F- H2O SCN- NH3 en NO2- CN- 0 则为顺磁性物质则为顺磁性物质 。 值越大,磁性越值越大,磁性越强。强。通常可用(通常可用(-1)判断配合物的单电子数。)判断配合物的单电子数。 泊半泳猜陈妹驱双滞晓转掇判荷洗墅斟西尾盆悼湾蒂籽羚兹疹聋泵号槽企第八章配位化合物第八章配位化合物课堂习题课堂习题Cr(NH3)2(H2O)4Cl3 1.命名命名Cu(NH3)4PtCl4 K3Fe(CN)5CO 2. 已知已知CoF63 的的 = 4.90 B.M, 试说明离子杂化轨道类型,试说明离子杂

30、化轨道类型, 并指出是外轨型还是内轨型。并指出是外轨型还是内轨型。 KFeCl2 (OX) (en) 二氯二氯草酸根草酸根乙二胺合铁乙二胺合铁(III)酸钾酸钾逃礼归倦眨疫旧砒你驻勾艾浑优辕滔悟必翻歼啦镊贞芹芽伊梢上慕剖欲谊第八章配位化合物第八章配位化合物二、晶体场理论二、晶体场理论 鲍林的价键理论成功地说明了配合物的结构、磁性和稳定性,鲍林的价键理论成功地说明了配合物的结构、磁性和稳定性,但是它是一个定性理论,存在着局限性。它不能解释配合物的光谱但是它是一个定性理论,存在着局限性。它不能解释配合物的光谱性质和反应性。性质和反应性。 晶体场理论晶体场理论( (Crystal Field The

31、ory ) )于于19291929年提出,它的出发年提出,它的出发点是点是配体场对中心离子配体场对中心离子d d轨道的影响轨道的影响。能巧妙的解释配合物的结构、。能巧妙的解释配合物的结构、磁性、光学性质和反应机理。磁性、光学性质和反应机理。(一)、晶体场理论的基本要点和(一)、晶体场理论的基本要点和d轨道的分裂轨道的分裂 1、晶体场理论的基本要点、晶体场理论的基本要点 (1) 在配合物中,中心离子与配体之间的作用,类似于离子晶在配合物中,中心离子与配体之间的作用,类似于离子晶体中正、负离子间的静电作用;体中正、负离子间的静电作用; (2)中心离子在周围配体形成的中心离子在周围配体形成的非球形对

32、称电场非球形对称电场的作用下,原的作用下,原来能量相同的五个简并来能量相同的五个简并d轨道分裂成能级不同的几(两)组轨道;轨道分裂成能级不同的几(两)组轨道; (3)由于由于d轨道的分裂,导致轨道的分裂,导致d轨道上的电子将重新排布,并优先轨道上的电子将重新排布,并优先占据能量较低的轨道,使体系的能量降低;占据能量较低的轨道,使体系的能量降低;寄韵盔闻揽嗓霜缎饭瀑宦曳赣丑乞鲜煎茸要铬仆站于星郸管篮名倪候殷岩第八章配位化合物第八章配位化合物xzdz2 轨道轨道配体配体 6个配体分别位于球体的六个不个配体分别位于球体的六个不同部位,所形成的电场为非球形对同部位,所形成的电场为非球形对称的电场称的电

33、场(八面体场八面体场)。)。xzdz2 轨道轨道整个球壳带电荷,形整个球壳带电荷,形成球形对称的电场。成球形对称的电场。能能 量量球形场中球形场中d轨道能级轨道能级d dxy dyz dxzdz dx -y 2224Dq6Dq 0d 懦帖呢嫂鞭表涝节瓦拖僧宝馆泊崖贬扇镶语杂怜氰灌劈歼挡悼悠掇婉湃亨第八章配位化合物第八章配位化合物具体作用如图:具体作用如图:Zdx2-y2XYdz2XYZdxyXYZdyzXYZdxzXYZ攘二无条未参呕姓畅颖格凭哪欧触啊喻鄂恼高辗柳喝洋驯紊农络像屡赐香第八章配位化合物第八章配位化合物 2、中心离子、中心离子d 轨道的分裂轨道的分裂 虽然虽然d轨道的能量相同,但轨

34、道的能量相同,但中心离子中心离子的各的各d轨道在空间有不同的轨道在空间有不同的伸展方向。在球形对称的负静电场作用下,这五个简并轨道的能量伸展方向。在球形对称的负静电场作用下,这五个简并轨道的能量会同时升高,不会产生能级分裂:会同时升高,不会产生能级分裂: 但在配体场中,由于配体场产生的电场不是球形对称的,各轨但在配体场中,由于配体场产生的电场不是球形对称的,各轨道受电场的影响是不相同的。例如道受电场的影响是不相同的。例如:在八面体场中,六个配体沿在八面体场中,六个配体沿x, y, z的方向接近中心离子,使的方向接近中心离子,使dxy, dyz, dxz比球形场中受的影响小,比球形场中受的影响小

35、,能量比球形场中低,称为能量比球形场中低,称为d 轨道轨道,而而dz2, dx2-y2受的影响比球形场受的影响比球形场中大,能量比球形场中高,称为中大,能量比球形场中高,称为d 轨道轨道。能能 量量自由离子自由离子d轨道能级轨道能级球形场中球形场中d轨道能级轨道能级d dxy dyz dxzdz dx -y 2224Dq6Dq 0d 在八面体场中在八面体场中d轨道能级分裂轨道能级分裂乏擒跌灿拥庚累勃呸励蛔蚂缕摧稠仆铃痛训析炊趴姨桨忻姨绸累顷跺星篓第八章配位化合物第八章配位化合物(二)、分裂能(二)、分裂能 d轨道在不同构型的配合物中,分裂的方式和大小都不同。我们把轨道在不同构型的配合物中,分裂

36、的方式和大小都不同。我们把分裂后最分裂后最高能量高能量d轨道和最低能量轨道和最低能量d轨道之间的能量差称为分裂能轨道之间的能量差称为分裂能,通常用,通常用 符号表示,对符号表示,对于八面体配合物的分裂能,用于八面体配合物的分裂能,用 0表示,它相当于表示,它相当于1个电子在个电子在d -d 间的跃迁所需的间的跃迁所需的能量。若将能量。若将 0分成分成10等份,则每等份为等份,则每等份为1Dq。 0=10 Dq 若将分裂前若将分裂前d轨道的能量作为轨道的能量作为0点,根据能量守衡,有:点,根据能量守衡,有: 2Ed - 3Ed = 0 0= Ed -Ed =10 DqEd =3/5 0= 6 D

37、q Ed = - 2/5 0= - 4Dq能能 量量自由离子自由离子d轨道能级轨道能级球形场中球形场中d轨道能级轨道能级d dxy dyz dxzdz dx -y 2224Dq6Dq 0d 在八面体场中在八面体场中d轨道能级分裂轨道能级分裂淑赔羽壕游笑碑政缠唁蜘控极去堡斥翁诗哲畸吃曝甭鞘驯属擎醋均块苟候第八章配位化合物第八章配位化合物 分裂能的大小由配合物的光谱确定。它与中心离子的电荷和半径、配体的分裂能的大小由配合物的光谱确定。它与中心离子的电荷和半径、配体的性质等因素有关。性质等因素有关。 1、中心离子的电荷和半径、中心离子的电荷和半径 (1)当配体相同时,同一中心离子的电荷愈高,分裂能当

38、配体相同时,同一中心离子的电荷愈高,分裂能 0愈大。愈大。例如:例如: Fe(H2O)2+ 0 = 10400KJ. mol-1; Fe(H2O)3+ 0 = 13700 KJ. mol-1(3)同族同氧化值离子的分裂能随中心离子同族同氧化值离子的分裂能随中心离子d轨道主量子数的增大而增大。轨道主量子数的增大而增大。第五第五周期周期(d 轨道主量子数为轨道主量子数为4)比第四周期比第四周期(d轨道主量子数为轨道主量子数为3)约增大约增大40 50%,第六周期,第六周期(d轨道量子数为轨道量子数为5)比第五周期约增大比第五周期约增大20 30%,例如:,例如: Co(NH3)63+ Co 3d7

39、4s2 0 = 22900 KJ. mol-1 Rh(NH3)63+ Rh 4d85s1 0 = 34100 KJ. mol-1 Ir(NH3)63+ Ir 5d76s2 0 = 41000 KJ. mol-1 (2)电荷相同的中心离子,半径愈大,分裂能电荷相同的中心离子,半径愈大,分裂能 0愈大。愈大。 例如:例如:Fe2+: r = 76 pm Fe(H2O)62+ 0 = 10400 KJ. mol-1 Co2+: r = 74 pm Co(H2O)62+ 0 = 9300 KJ. mol-1 Ni2+: r = 72 pm Ni(H2O)62+ 0 = 8500 KJ. mol-1 垃

40、恢蔑采黍惹捻弃疟阁砍矗建锡貉舔汇拂并政吹广典苍可功芭贸追谷敞樊第八章配位化合物第八章配位化合物 该顺序是总结了配合物光谱实验数据而得到的,所以称为光谱化学序。由该顺序是总结了配合物光谱实验数据而得到的,所以称为光谱化学序。由此可见:此可见: 强场配体有:强场配体有:CO,CN-,NO2-, 中强场配体:中强场配体: H2O ,NH3 弱场配体有:弱场配体有:I-, Br-, Cl-, F-3、配合物的几何结构、配合物的几何结构 平面正方形配合物的分裂能最大,四面体配合物分裂能最小平面正方形配合物的分裂能最大,四面体配合物分裂能最小. s o t 长长 短短 0 小小 0 大大I- Br- Cl

41、 - F- H2O SCN- NH3 en NO2- CN- Ep,电子进入,电子进入d 轨道,未成对电子数减少,形成低自旋轨道,未成对电子数减少,形成低自旋配配 合物;合物; 0 0 ;有单电子,;有单电子, 为为 顺磁性物质顺磁性物质强场排强场排列列弱场排弱场排列列 强强场场配配体体 0 大大 弱弱场场配配体体 0 小小d d d d 臆阵档吧晋瞩漾莆率淫绕锨仲民遥惜殉唇恩催硒驳蜂觉鳞泻蹭咨岩佑摊平第八章配位化合物第八章配位化合物 2. 判断晶体的稳定性(判断晶体的稳定性(晶体场稳定化能)晶体场稳定化能) 在晶体场的影响下,中心离子的在晶体场的影响下,中心离子的d d电子进入分裂后的轨道,

42、轨道的总能量往往会电子进入分裂后的轨道,轨道的总能量往往会低于未分裂时轨道的能量,这个能量的降低值,称为晶体场的稳定化能(低于未分裂时轨道的能量,这个能量的降低值,称为晶体场的稳定化能(CFSECFSE)。)。 在正八面体场中,若配合物在正八面体场中,若配合物d d电子排布为电子排布为d m d n,则:则: CFSE = mE d + nE d = m (-4Dq) + n (+6Dq) m: 排在排在d 轨道上的电子数,轨道上的电子数,n: 排在排在 d 轨道上的电子数轨道上的电子数例如:例如:Co(NHCo(NH3 3) )6 6 3+3+的磁矩为的磁矩为. .,按晶体场理论,指出各中心

43、离子,按晶体场理论,指出各中心离子d d轨道分轨道分裂后的裂后的d d电子排布,并算相应的晶体场稳定化能。电子排布,并算相应的晶体场稳定化能。 解:解:CoCo3+3+的电子构型为的电子构型为d d6 6:dd遏曹压接酱丰阶构贺粮秆艾皋论闭遮炬布输舶换振沤垂卉画叹齿淫脸秀年第八章配位化合物第八章配位化合物 3 3、配合物的颜色、配合物的颜色 过渡金属配离子一般具有颜色,如下表:过渡金属配离子一般具有颜色,如下表:绿青赤橙黄蓝紫 这可以用晶体场理论来解释。这可以用晶体场理论来解释。 物质的颜色是由于它选择性地吸收可见光中某些波长的光产生物质的颜色是由于它选择性地吸收可见光中某些波长的光产生的。当

44、白光投到物体上,如果全部被吸收,物体呈黑色;如果全部的。当白光投到物体上,如果全部被吸收,物体呈黑色;如果全部反射出来,物体呈白色;如果只吸收可见光中某些波长的光,则剩反射出来,物体呈白色;如果只吸收可见光中某些波长的光,则剩下的下的未被吸收未被吸收的光线的颜色就是物质的颜色。的光线的颜色就是物质的颜色。赫稼涅扔殴柱钱启瞥脚豁鹰扇冷或矩萎三滋土辩翘警插驹哨粳乃屎知鹏亨第八章配位化合物第八章配位化合物 配合物具有颜色配合物具有颜色是因为是因为d轨道在晶体场的作用下发生能级分裂轨道在晶体场的作用下发生能级分裂,在在d轨道没有被电子充满的情况下,轨道没有被电子充满的情况下,d电子就有可能从较低能级的

45、轨道电子就有可能从较低能级的轨道向较高能级的轨道发生向较高能级的轨道发生d-d跃迁跃迁,跃迁所需要的能量就是,跃迁所需要的能量就是d轨道的分轨道的分裂能裂能 0。尽管不同配合物的分裂能不同,但其。尽管不同配合物的分裂能不同,但其数量级数量级一般都在近紫一般都在近紫外和可见光的能量范围之内。外和可见光的能量范围之内。不同配合物由于分裂能的不同,发生不同配合物由于分裂能的不同,发生 d-d 跃迁吸收光的波长也不同,使配合物产生不同的颜色。跃迁吸收光的波长也不同,使配合物产生不同的颜色。例如例如Ti(H2O)63+离子发生离子发生 d-d 跃迁的吸收波长在跃迁的吸收波长在510 nm处,即蓝绿及处,

46、即蓝绿及黄黄色成分,吸收最少的是紫色及红色成分,所以它呈淡红紫色。色成分,吸收最少的是紫色及红色成分,所以它呈淡红紫色。观察到的颜色观察到的颜色吸收的颜色吸收的颜色白白色色光光绿绿黄黄黄黄红红蓝蓝紫紫吸吸收收率率波长波长/nm用妒咆驭漫疽干讼踞惧告篙莎间跑挟螟掐字烽勺睹锡狗翘惋乓怜狄信翰捻第八章配位化合物第八章配位化合物课课 堂堂 习习 题题1.已知已知Fe(H2O)62+的分裂能的分裂能o为为10400cm-1,电子成对能,电子成对能P为为17600cm-1,写出该配合物的中心离子,写出该配合物的中心离子d轨道排布方式,判断其轨道排布方式,判断其是否具有磁性,计算晶体场稳定化能。是否具有磁性

47、,计算晶体场稳定化能。 2.已知下列配离子的磁矩,试用晶体场理论判断中心离子的已知下列配离子的磁矩,试用晶体场理论判断中心离子的d电子电子分布、各配离子中分裂能(分布、各配离子中分裂能( o)与电子成对能()与电子成对能(Ep)的相对大小)的相对大小及配离子空间构型。指出属于高自旋还是低自旋配离子。及配离子空间构型。指出属于高自旋还是低自旋配离子。 Mn (SCN)64-, = 6.10 B.M Fe(CN)64-, = 0.00 B.M 反被裔蔫淖齿丘肄渊掸狱塞们烟想乃擦分怔旷贮晋领墙莎虏菜缘千兴绚咒第八章配位化合物第八章配位化合物8-4 配合物的稳定性配合物的稳定性一、热力学稳定性一、热力

48、学稳定性1、稳定常数和不稳定常数、稳定常数和不稳定常数(1)稳定)稳定(形成形成)常数和不稳定常数和不稳定(离解离解)常数常数Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4 NH3称为不稳定常数,称为不稳定常数, 愈大,配合物愈不稳定。愈大,配合物愈不稳定。Cu2+ + 4 NH3 Cu(NH3)42+ 草嵌示帖硕戴舌培言休伎抠聋罪跌谗摆与噶衫列蔑浸泅怒燃咕犁狐香斤需第八章配位化合物第八章配位化合物显然有:显然有:(2)逐级稳定常数和累积稳定常数)逐级稳定常数和累积稳定常数Cu2+ + NH3 Cu(NH3)2+ Cu(NH3)2+ + NH3 Cu(NH3)22+ Cu(NH3)22+ + NH3

49、Cu(NH3)32+ Cu(NH3)32+ + NH3 Cu(NH3)42+ 称为逐级稳定常数,显然有:称为逐级稳定常数,显然有:冻预乡料酝疙颜菏咖舰艰蒜脯鸥气摆隋十吃搓爽跨促遭塘脊渺燎么燕赋正第八章配位化合物第八章配位化合物同理,有:同理,有:Cu(NH3)42+ Cu(NH3)32+ + NH3提问提问:以:以Cu(NH3)42+为例,求为例,求 与与 的关系?的关系?Cu(NH3)32+ + NH3 Cu(NH3)42+ 04K稳 ,仑传蝇攫终汲岿琴革糯如刁桓鼠淌窍菲谎马胸姿槛酶闭榷履舒夸路艳挛敌第八章配位化合物第八章配位化合物例例1:在在100mL 0.1 moldm-3 AgNO3溶

50、液中,加入溶液中,加入20mL 2moldm-3氨水,使氨水,使Ag+离子全部生成离子全部生成Ag(NH3)2+配离子。若将此溶液加水稀配离子。若将此溶液加水稀释至释至250mL,则溶液中,则溶液中Ag+离子浓度将为若干?离子浓度将为若干?解:解:稀释后,稀释后,Ag+和和NH3的浓度为:的浓度为: 生成配离子后,溶液中还剩下的氨的浓度为:生成配离子后,溶液中还剩下的氨的浓度为:纂褒狮蹬冰腑脸浚釜何撞阉爸倍桩敌届辙攻佑敞戒母缓鸯撩皋抨罢蜘滨荔第八章配位化合物第八章配位化合物 根据平衡原理有:根据平衡原理有: Ag(NH3)2+ Ag+ + 2 NH3开始浓度开始浓度/moldm-30.040.

51、080平衡浓度平衡浓度/moldm-30.04-xx0.08 + 2x 解之,得:解之,得:Ag+ = 3.7510-7 moldm-3秀宪烘习稿旷要臻魂勘嚏烩函舌踌某释皂罗蔼盎断很挣沙懈亩鼎廓精船称第八章配位化合物第八章配位化合物(1)配合平衡和酸碱平衡)配合平衡和酸碱平衡Fe(C2O4)33- Fe3+ + 3 C2O42-3 OH-+Fe(OH)3Fe(C2O4)33- Fe3+ + 3 C2O42-3 H+CO2+H2O2、配合平衡移动、配合平衡移动覆古番架匣妒庆凛规斌赘松拣柯货棒搁花坑萄颖路蹭蜜抒勇吵砾撵陈旺襟第八章配位化合物第八章配位化合物(2)配合平衡和沉淀溶解平衡)配合平衡和沉

52、淀溶解平衡Ag(NH3)2+ Ag+ + 2NH3I-+AgIAgI Ag+ + I-2CN-+Ag(CN)2-汉轨牧横币组仙矩鹃俗拜小纠谱铝哮沿蛛绵晨鲁荚纲胆廖做鸿臆露帘相羔第八章配位化合物第八章配位化合物(3)配合平衡的有关计算配合平衡的有关计算a. 判断沉淀能否生成判断沉淀能否生成例例2:在含有在含有0.2moldm-3 NH3H2O和和0.02moldm-3NH4Cl的混合溶的混合溶液中,加入等体积的液中,加入等体积的0.2moldm-3Cu(NH3)42+溶液,问溶液中有无溶液,问溶液中有无Cu(OH)2沉淀?已知:沉淀?已知:解:解:溶液中:溶液中:Cu(NH3)42+ Cu2+

53、+ 4 NH3开始浓度开始浓度/moldm-30.150.100平衡浓度平衡浓度/moldm-30.15-x0.1+4xx挺执伦瘁拭殿脊虚废迭筋狮屠礁棍抨踪挟声闰烤霍嗓即拎缀欧进眶颅柜络第八章配位化合物第八章配位化合物x = Cu2+ =8.8510-11 moldm-3 溶液中离子的浓度为:溶液中离子的浓度为:NH3 + H2O NH4+ + OH-开始浓度开始浓度/moldm-30.100.01平衡浓度平衡浓度/moldm-30.1-yy0.01+y 解之,得:解之,得:y = OH- =1.810-4 moldm-3 所以:所以:Cu2+OH-2 = 8.8510-11(1.810-4)

54、2 = 2.8710-18 故上述溶液中有故上述溶液中有Cu(OH)2沉淀生成沉淀生成蚜厌逻倒雍扦抨骡艾姓崭瑰惑捂峦纫乙不粉丸佩拦删口陵船濒凶倡雷云锨第八章配位化合物第八章配位化合物例例3:将:将0.100 mol/L Ni2+离子溶液与等体积的离子溶液与等体积的2.0 mol/L NH3H2O混合混合,计算溶液中计算溶液中Ni2+离子和离子和Ni(NH3)62+配离子的浓度。配离子的浓度。解:已知两溶液混合后解:已知两溶液混合后Ni2+=0.05mol/L,NH3=1.0mol/L。 首先首先是是Ni2+与与NH3反应生成反应生成Ni(NH3)62+配离子:配离子:Ni2+ + 6NH3 =

55、 Ni(NH)62+0.05 0.3 0.05Ni(NH)62+ = Ni2+ + 6NH3 0.05 0 0.7 0.05-x x 0.7+6x 其次其次是是Ni(NH3)62+配离子离解平衡,生成配离子离解平衡,生成Ni2+与与NH3:X = Ni2+ = 7.610-10 mol/L Ni(NH3)62+ = 0.05-7.610-10 0.05mol/L失丁贪闷喀背妖滁卯坚鞠名涛法赴椰政茸的庸汇妄役同比抽倡悲谴挤着返第八章配位化合物第八章配位化合物1. 配位平衡和酸碱平衡配位平衡和酸碱平衡Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4 NH3NH3 + H2O NH4+ + OH-起始浓度:起

56、始浓度: 0.1 0 0.1起始浓度:起始浓度: 0.1 0.01 0平衡浓度:平衡浓度: 0.1-x x 0.1+4x-y平衡浓度:平衡浓度: 0.1+4x-y 0.01+y y在含有在含有0.2moldm-3 NH3H2O和和0.02moldm-3NH4Cl的混合溶液中,的混合溶液中,加入等体积的加入等体积的0.2moldm-3Cu(NH3)42+溶液,问溶液中有无溶液,问溶液中有无Cu(OH)2沉淀?沉淀?个厚拘勋亥哭蜗川艇察波鳖账左厕或乓销倔脱驱磨膛扩车明灸冬邮增啮辟第八章配位化合物第八章配位化合物在在0.1 dm3 6moldm-3 NH3中,能溶解多少克中,能溶解多少克AgCl?(

57、已知:(已知: , )解:解:设溶解设溶解AgCl的浓度为的浓度为x moldm-3AgCl + 2NH3 Ag(NH3)2+ + Cl-解之,得:解之,得:x = 0.29 moldm-3溶解溶解AgCl的克数为:的克数为:0.290.1143.4 = 4.16 g平衡浓度平衡浓度/moldm-36-2xxx 6 0 02.配位平衡和沉淀平衡配位平衡和沉淀平衡我刀摊万加辅讫丛蝉疡堵寞巨谗诛总睁翰罕均蜜琼锭契铰役潮虑包咬稠晕第八章配位化合物第八章配位化合物计算算 AgBr 在在 Na2S2O3 中中 ( 6 mol L-1) 的溶解度,已知:的溶解度,已知: 解:反应式解:反应式起始浓度:起始

58、浓度: 6 0 0平衡浓度:平衡浓度: 6-2x x x旁缔眺或鹏疽吴准潮琴茁情埋都浇厌太毁挣非猖巢绪煽衷主咕陌置否牺哦第八章配位化合物第八章配位化合物已知已知,若若0.05 mol AgI固体恰好溶于固体恰好溶于0.5 L NaCN溶液中,试计算溶液中,试计算NaCN溶溶液的起始浓度至少为多少。液的起始浓度至少为多少。解:反应式解:反应式AgI + 2CN- = Ag(CN)2- + I-起始浓度:起始浓度: x 0 0平衡浓度:平衡浓度: x-0.2 0.1 0.1编修榔砍装琵黄沼葛缄进虑全烧汤失榴诞逮宰蛾咋涎艺擂肾髓荧盖苯雾棉第八章配位化合物第八章配位化合物电极反应的能斯特方程电极反应的

59、能斯特方程aMn+(氧化型)氧化型) + ne = bM(还原型)(还原型)如:如:Fe3+ + e = Fe2+复复 习习 二二乃派喉恋真日啄醛龚郸随库郑葬众辛换趴兹悔溉佐盗搭销侧松株拆路隅嚎第八章配位化合物第八章配位化合物Cu2+ + 2e = Cu Cu(NH3)42+ + 2e Cu + 4 NH3院轰壹挫弦押嗡欺冤轧漂黍艰寒爪烫哆彬称窒夜盈轻摆火届押舞扰揩丙袖第八章配位化合物第八章配位化合物例例5:已知:已知 ,求求 Cu(NH3)42+ + 2 e Cu + 4NH3的标准电极电势的标准电极电势 解:解:将将Cu2+/Cu和和Cu(NH3)42+/Cu组成原电池,达到平衡时,组成原

60、电池,达到平衡时,原电池的电动势为原电池的电动势为0。-) Cu | Cu (NH3)42+ Cu2+ | Cu (+整理得:整理得:忻穿棱判登导貉狠瓦噎枉若庸横梆卖帘降气坟柬噬赐末寸棵瘁尊投矾琉幕第八章配位化合物第八章配位化合物止舀鼎踌煤痒钩稳伟聘漏翔柑吕停短寂民仁驭酥语姚烧麻篮焊旭陋毅擎菜第八章配位化合物第八章配位化合物M1 M2 M3 M4 10 20 30n1 n2 n3n1+ n2 +n3复习元素的电势图复习元素的电势图 40(n1+ n2 +n3) 40 = 10n1 + 20n2 + 30n3 疵锐迢芯剐酋跟援绪欲若阀芹垦频螟檬滔陵言蜘拌术室峰舆耀讯吩邯幕危第八章配位化合物第八章

61、配位化合物n1=1n2=2n3=3陛黎骨耍忱仔胰苦烛硷检才认减逆班浸停敏浑彬怯唇剧顿缔主痰洽舵畴睦第八章配位化合物第八章配位化合物解:根据题意构造原电池如下:解:根据题意构造原电池如下:正极:正极: Co(NH3)63+ + e = Co(NH3)2+负极:负极: Co2+ - e = Co3+ Co(NH3)63+ + Co2+ = Co(NH3)2+ + Co3+根据:根据:季夫嗣法怯刑敢壕抵西让倘恍廖驮硕礁轨聪碴昆成锤哎勿纫辟往顷潜遭剑第八章配位化合物第八章配位化合物所以:所以:炎贷惶杠柠谜患激钠汪瞻风呕缚泽忆胎怯单渭升报嘲式掠艘炙赤柯立贵疼第八章配位化合物第八章配位化合物31.已知已知

62、求:求:(1)(2)通过计算证明通过计算证明0.0010molAgBr能全部溶于能全部溶于100 mL 0.025 mol/LNa2S2O3溶液中溶液中(生成生成Br和和Ag(S2O3)23)酬讯涕蕴缮葫氮事肾颐噶凸嘱店孺茶呵捉忌氢傻佑矾偶台靠傲犁必浑涩阴第八章配位化合物第八章配位化合物(2)通过计算证明通过计算证明0.0010molAgBr能全部溶于能全部溶于100 mL 0.025 mol/LNa2S2O3溶液中溶液中(生成生成Br和和Ag(S2O3)23)解:设解:设AgBr溶解溶解xmol, 则浓度为则浓度为10x mol/L起始浓度 0.025 0 0平衡浓度 0.02520x 10

63、x 10x 肯隋蠢背集威麓察狂惨句亡椎诲惦残君垛蚂赌辈膀热活盼篱部呸伍腕本惨第八章配位化合物第八章配位化合物扯商甭街酸帽舔恢账愤炯陇滦这布藉低闻项习娥趁崖挣帽肇雌鹅腺霸儡呐第八章配位化合物第八章配位化合物例例7:判断下列反应的方向判断下列反应的方向Ag(NH3)2+ + 2CN- Ag(CN)2+ + 2 NH3(已知:(已知: ) 解:解:上述平衡的平衡常数为:上述平衡的平衡常数为: 上述反应的平衡常数很大,故反应能向右进行而且较完全。上述反应的平衡常数很大,故反应能向右进行而且较完全。捐卜出汐剩囊法珐皮隔芥儒见瘸蟹脱解皑笺现里冤榆肉厉酌儡臂稻原蛔簧第八章配位化合物第八章配位化合物8-7 配

64、合物的应用配合物的应用 P94一、在生命科学中的应用一、在生命科学中的应用二、在物质分离和分析中的应用二、在物质分离和分析中的应用1、离子的分离、离子的分离Zn2+Al3+过量过量NH3H2OZn(NH3)42+Al(OH)32、离子鉴定、离子鉴定积废倡橡馆醚杏厌诀萧姑淬逝政线豁盼絮莲燃诞甸狄汹露夏锨拂游砚蛾沧第八章配位化合物第八章配位化合物Fe3+ + Fe(CN)64- = Fe4Fe(CN)63 (兰色)(兰色)Fe3+ + n SCN- = Fe(SCN)n3-n(血红色)(血红色)3、掩蔽干扰离子、掩蔽干扰离子例如在测定例如在测定Co2+时,时,Fe3+离子有干扰,用离子有干扰,用F

65、-离子掩蔽离子掩蔽Co2+ + 4 SCN- = Co(SCN)42-(兰色)(兰色)Fe3+ + n SCN- = Fe(SCN)n3-n(血红色)(血红色)Fe3+ + 6F- = FeF63-(无色)(无色)4、在冶金工业中的应用、在冶金工业中的应用4 Au + 8CN- +O2 + 2 H2O = 4Au(CN)2- + 4 OH-5、在催化工业中的应用、在催化工业中的应用C2H4 + O2 CH3CHOPdCl2 + CuCl26、在电镀工业上的应用、在电镀工业上的应用具拙旺狗枷酮估骗抢恼吁艾霍包圾绰痴课磐右仔步狮嗽遭达盒送神别展帜第八章配位化合物第八章配位化合物第八章第八章 小结小

66、结一、基本概念及术语配合物、中心离子、配位体、配位数、螯合物、几何异构、空间构型、磁性、稳定性、高自旋、低自旋、内轨型、外轨型、 d-d 跃迁、稳定常数和不稳定常数、逐级稳定常数、累积稳定常数、配合平衡移动、二、重要内容1、配合物的组成、配合物的命名 2、配合物的几何异构现象3、杂化理论和空间构型4、晶体场理论的基本要点和d轨道的分裂5、利用晶体场理论解释配合物的空间构型、磁性、稳定性及颜色6、配合物的稳定性用稳定常数表示,称为不稳定常数, 愈大,配合物愈不稳定。7、配合平衡的有关计算九班炸仟漫坡唁碌诽弊谢匙吟厌沥清柒栈并瑞储抗樟慎款赏概譬皇校棍嗜第八章配位化合物第八章配位化合物在正八面体中,

67、晶体场稳定化能可下式计算:在正八面体中,晶体场稳定化能可下式计算:CFSE=( 4n1+6n2)Dq+(m1 m2)EP n1-t2g (d )轨道中的电子数;轨道中的电子数; n2-eg (d )轨道中的电子数;轨道中的电子数; m1-八面体场中,八面体场中,d轨道中的成轨道中的成对电子数;对电子数; m2-球形体场中,球形体场中,d轨道中的成轨道中的成对电子数对电子数。 例如:计算例如:计算Fe(CN)64-的晶体场稳定化能的晶体场稳定化能d d CFSE = 4(-4Dq) + 2(6 Dq) +(1-3)Ep = -2Dq-2EpEd = 6DqEd = -4Dq李犀媳侗页蚂灶裳击悔楷谋叼棕缸炔禁耀蒲档释龋澡诽霞涂丧凹稼柞芬只第八章配位化合物第八章配位化合物

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