《高中化学 4.2配合物的形成和应用课件 苏教版选修3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 4.2配合物的形成和应用课件 苏教版选修3.ppt（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二单元配合物的形成和应用一、配合物的形成一、配合物的形成1.1.探究配合物的形成探究配合物的形成过程程: :实验目的目的探究探究铜氨配合物的形成氨配合物的形成实验操操作步作步骤实验现象象三支三支试管中先生成管中先生成_,_,之后随之后随浓氨水的滴入氨水的滴入, ,沉淀逐沉淀逐渐_,_,最后最后变为_结论CuCu2+2+2NH+2NH3 3HH2 2O=Cu(OH)O=Cu(OH)2 2+2N ;+2N ;Cu(OH)Cu(OH)2 2+4NH+4NH3 3HH2 2O=Cu(NHO=Cu(NH3 3) )4 4 2+2+2OH+2OH- -+4H+4H2 2O O 蓝色沉淀色沉淀溶解溶解深深
2、蓝色溶液色溶液2.2.配合物配合物: :(1)(1)概念。概念。由由_的配位体与的配位体与_的中心原子以的中心原子以_结合形成的化合物。合形成的化合物。提供孤提供孤电子子对接受孤接受孤电子子对配位配位键(2)(2)组成。成。Zn(NHZn(NH3 3) )4 4SOSO4 4外界：外界：_内界：内界：_中心原子：中心原子：_配位体：配位体：_配位数：配位数：_Zn(NHZn(NH3 3) )4 42+2+ZnZn2+2+NHNH3 3分子分子4 4(3)(3)形成条件。形成条件。配位体有配位体有_。如中性分子有。如中性分子有_等等; ;离子有离子有_等。等。中心原子有中心原子有_,_,如如_等
3、。等。孤孤电子子对H H2 2O O、NHNH3 3、COCOF F- -、ClCl- -、CNCN- -空空轨道道FeFe3+3+、CuCu2+2+、ZnZn2+2+、AgAg+ +3.3.配合物异构配合物异构现象象: :(1)(1)产生异构生异构现象的原因。象的原因。含有含有_或或_配位体。配位体。配位体配位体_不同。不同。两种两种两种以上两种以上空空间排列方式排列方式(2)(2)分分类。(3)(3)异构体的性异构体的性质。顺、反异构体在、反异构体在颜色、极性、溶解性、活性等方面都有差异。色、极性、溶解性、活性等方面都有差异。相相邻对角角二、配合物的二、配合物的应用用1.1.在在实验研究方
4、面的研究方面的应用用: :(1)(1)检验金属离子金属离子: :如可用如可用KSCNKSCN溶液溶液检验_的存在的存在,Fe,Fe3+3+nSCN+nSCN- -Fe(SCN)Fe(SCN)n n (3-n)+(3-n)+( (红色溶液色溶液););可用可用Ag(NHAg(NH3 3) )2 2OHOH溶液溶液检验_的存的存在。在。(2)(2)分离物分离物质: :如将如将CuSOCuSO4 4和和FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3混合液中混合液中CuSOCuSO4 4与与FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3分分离开离开, ,可用可用_,Cu_,Cu2+2+生成生成Cu(NHC
5、u(NH3 3) )4 4 2+2+。(3)(3)定量定量测定物定物质的的组成。成。FeFe3+3+醛基基浓氨水氨水(4)(4)溶解某些特殊物溶解某些特殊物质: :金和金和铂之所以能溶于王水中之所以能溶于王水中, ,也是与生成配离也是与生成配离子的反子的反应有关。有关。Au+HNOAu+HNO3 3+4HCl=HAuCl+4HCl=HAuCl4 4+NO+2H+NO+2H2 2O O3Pt+4HNO3Pt+4HNO3 3+18HCl=3H+18HCl=3H2 2PtClPtCl6 6+4NO+8H+4NO+8H2 2O O2.2.在生在生产中的中的应用用: :在生在生产中中, ,配合物被广泛用
6、于染色、配合物被广泛用于染色、电镀、硬水、硬水软化、金属冶化、金属冶炼等等领域。域。3.3.应用于尖端研究用于尖端研究领域域: :如激光材料、超如激光材料、超导材料、抗癌材料、抗癌药物的研究物的研究, ,催催化化剂的研制等。的研制等。【自我小【自我小测】1.1.思考辨析思考辨析: :(1)(1)所有的配合物都有内界和外界。所有的配合物都有内界和外界。( () )分析分析: :。有些配合物没有外界。有些配合物没有外界, ,如如Fe(SCN)Fe(SCN)3 3中中FeFe3+3+和和3 3个个SCNSCN- -全部处于全部处于内界。内界。(2)(2)对于配合物于配合物K K2 2Cu(CN)Cu
7、(CN)4 4来来说, ,中心原子是中心原子是K K+ +。( () )分析分析: :。对于配合物。对于配合物K K2 2Cu(CN)Cu(CN)4 4来说来说,K,K+ +是配合物的外界是配合物的外界, ,配合物的内配合物的内界是界是Cu(CN)Cu(CN)4 4 2-2-, ,其中在内界中其中在内界中,Cu,Cu2+2+是中心原子是中心原子,CN,CN- -是配位体。是配位体。(3)(3)配位化合物中一定存在配位配位化合物中一定存在配位键。( () )分析分析: :。由配合物的定义可知。由配合物的定义可知, ,配合物中一定含有配位键。配合物中一定含有配位键。(4)Fe(4)Fe3+3+可以
8、用可以用KSCNKSCN溶液溶液检验, ,主要是利用了主要是利用了FeFe3+3+可以与可以与SCNSCN- -反反应生成配生成配合物合物显示示红色的原理。色的原理。( () )分析分析: :。FeFe3+3+可以用可以用KSCNKSCN溶液检验溶液检验, ,主要是利用了反应主要是利用了反应FeFe3+3+nSCN+nSCN- -=Fe(SCN)=Fe(SCN)n n (3-n)+(3-n)+, ,而而Fe(SCN)Fe(SCN)n n (3-n)+(3-n)+就是一个配离子。就是一个配离子。(5)Cu(5)Cu2+2+与氨气分子中的氮原子形成配位与氨气分子中的氮原子形成配位键。( () )分
9、析分析: :。CuCu2+2+与氨气分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对与氨气分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。形成配位键。2.2.下列关于配合物的下列关于配合物的说法中不正确的是法中不正确的是( () )A.A.许多多过渡金属离子渡金属离子对多种配位体具有很多种配位体具有很强强的的结合力合力, ,因而因而过渡金属渡金属配合物配合物远比主族金属配合物多比主族金属配合物多B.B.配合物中配合物中, ,中心离子与配位体中心离子与配位体间、配离子与酸根离子、配离子与酸根离子间都是以配位都是以配位键结合合C.C.配离子中配离子中, ,中心离子提供空中心离子提供空轨道道, ,配
10、位体提供孤配位体提供孤电子子对D.D.中心离子所中心离子所结合配位体的个数称合配位体的个数称为配位数配位数, ,不同离子的配位数可能不同离子的配位数可能不同不同【解析】【解析】选选B B。过渡金属原子核外电子的排布特点决定了过渡金属离。过渡金属原子核外电子的排布特点决定了过渡金属离子能提供空轨道子能提供空轨道, ,容易与多种配位体结合容易与多种配位体结合, ,因而能形成多种配合物因而能形成多种配合物,A,A项项正确正确; ;配合物中配离子内的中心离子与配位体间是以配位键结合配合物中配离子内的中心离子与配位体间是以配位键结合, ,配离配离子与酸根离子间是以离子键结合子与酸根离子间是以离子键结合,
11、B,B项不正确项不正确; ;配离子中配离子中, ,中心离子提供中心离子提供空轨道空轨道, ,配位体提供孤电子对配位体提供孤电子对,C,C项正确项正确; ;不同离子的配位数可能不同不同离子的配位数可能不同,Cu,Cu(H(H2 2O)O)4 4 2+2+中中CuCu2+2+的配位数为的配位数为4,Ag(NH4,Ag(NH3 3) )2 2 + +中中AgAg+ +的配位数为的配位数为2,Fe(SCN)2,Fe(SCN)6 6 3-3-中中FeFe3+3+的配位数为的配位数为6,D6,D项正确。项正确。3.(SJP833.(SJP83改改编) )向含有向含有1 mol1 mol配合物配合物Co(N
12、HCo(NH3 3) )5 5ClClClCl2 2的溶液中加入足的溶液中加入足量的量的AgNOAgNO3 3溶液溶液, ,生成生成氯化化银沉淀的物沉淀的物质的量的量为( () )A.0 molA.0 molB.1 molB.1 molC.2 molC.2 molD.3 molD.3 mol【解析解析】选选C C。对于配合物。对于配合物Co(NHCo(NH3 3) )5 5ClClClCl2 2, ,外界是外界是2 2个个ClCl- -, ,内界是内界是Co(NHCo(NH3 3) )5 5ClCl2+2+, ,所以该配合物若与足量的所以该配合物若与足量的AgNOAgNO3 3溶液反应溶液反应
13、, ,由于只有外由于只有外界的界的ClCl- -能与能与AgNOAgNO3 3溶液中的溶液中的AgAg+ +反应生成氯化银沉淀反应生成氯化银沉淀, ,所以生成氯化银所以生成氯化银的物质的量是的物质的量是2 mol2 mol。4.(SJP834.(SJP83改改编) )下列配合物中配位数下列配合物中配位数为2 2的是的是( () )A.Ag(NHA.Ag(NH3 3) )2 2 + + B.PtCl B.PtCl2 2(NH(NH3 3) )2 2 C.Co(NHC.Co(NH3 3) )6 6 3+3+ D.Ni(CN) D.Ni(CN)4 4 2-2-【解析解析】选选A A。配位数是指直接同
14、中心原子配位的原子或分子的数目。配位数是指直接同中心原子配位的原子或分子的数目,B,B、D D两项配位数为两项配位数为4,C4,C项配位数为项配位数为6 6。一、配位一、配位键与配合物与配合物1.1.配位配位键: :(1)(1)形成条件形成条件:中心原子必中心原子必须有空有空轨道道;配位原子必配位原子必须有孤有孤电子子对。(2)(2)表示方法表示方法: :配位配位键用用“AB”“AB”表示表示,A,A为提供孤提供孤电子子对的原的原( (离离) )子子,B,B为接受孤接受孤电子子对的原的原( (离离) )子。子。2.2.配合物配合物: :(1)(1)组成。成。配合物的配合物的组成包含中心原子、配
15、位体、配位数、内界和外界等概念。成包含中心原子、配位体、配位数、内界和外界等概念。以以Cu(NHCu(NH3 3) )4 4SOSO4 4为例例说明如下。明如下。(2)(2)电离。离。配合物的内界和外界之配合物的内界和外界之间多是以离子多是以离子键结合合, ,因而属于离子化合物、因而属于离子化合物、强强电解解质, ,能完全能完全电离成内界离子和外界离子离成内界离子和外界离子, ,内界离子也能内界离子也能电离离, ,但但程度非常小程度非常小, ,可可谓“强强中有弱中有弱”。如如Co(NHCo(NH3 3) )5 5ClClClCl2 2=Co(NHCo(NH3 3) )5 5ClCl2+2+2C
16、l+2Cl- -。3.3.配合物的空配合物的空间构型。构型。配合物的空配合物的空间构型指的是配位体构型指的是配位体围绕着中心原子排布的几何构型。配着中心原子排布的几何构型。配合物的中心原子、配位体的种合物的中心原子、配位体的种类和数目的不同和数目的不同, ,可以形成不同空可以形成不同空间构构型的配合物。型的配合物。配位数配位数空空间构型构型结构示意构示意图实例例2 2直直线形形Ag(NHAg(NH3 3) )2 2 + +Ag(CN)Ag(CN)2 2 - -配位数配位数空空间构型构型结构示意构示意图实例例4 4正四面体正四面体ZnClZnCl4 4 2-2-Cd(CN)Cd(CN)4 4 2
17、-2-CoClCoCl4 4 2-2-Cd(NHCd(NH3 3) )4 4 2+2+平面正方形平面正方形PtClPtCl4 4 2-2-Ni(CN)Ni(CN)4 4 2-2-Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+2+配位数配位数空空间构型构型结构示意构示意图实例例6 6八面体八面体AlFAlF6 6 3-3-SiFSiF6 6 2-2-Fe(CN)Fe(CN)6 6 3-3-二、配合物的二、配合物的应用用配合物在配合物在许多方面有着广泛的多方面有着广泛的应用。在用。在实验研究中研究中, ,人人们常用形成配常用形成配合物的方法来合物的方法来检验金属离子、分离物金属离子、分离物质、定量、
18、定量测定物定物质的的组成成; ;在生在生产中中, ,配合物也配合物也发挥着重大的作用。着重大的作用。如配合物在如配合物在实验研究中的重要作用研究中的重要作用: :1.1.银镜反反应。AgAg+ +NH+NH3 3HH2 2O=AgOH+NO=AgOH+NAgOH+2NHAgOH+2NH3 3=Ag(NH=Ag(NH3 3) )2 2 + +OH+OH- -CHCH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4CHO+2Ag(NHCHO+2Ag(NH3 3) )2 2OHOHCHCH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4COONHCOONH4 4+2Ag+3NH+2Ag+3NH3 3+H+H
19、2 2O O2.Fe2.Fe3+3+的的检验。FeFe3+3+nSCN+nSCN- -=Fe(SCN)=Fe(SCN)n n (3-n)+(3-n)+3.3.用于物用于物质的分离。的分离。用用浓氨水可分离氨水可分离CuSOCuSO4 4溶液和溶液和FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3溶液溶液, ,而不能用而不能用NaOHNaOH溶液。溶液。CuCu2+2+2NH+2NH3 3HH2 2O=O=Cu(OH)Cu(OH)2 2+2N+2NCu(OH)Cu(OH)2 2+4NH+4NH3 3HH2 2O=O=Cu(NHCu(NH3 3) )4 42+2+2OH+2OH- -+4H+4H2 2
20、O O 产生生蓝色沉淀色沉淀, ,加加过量氨水沉淀量氨水沉淀又溶解又溶解变成深成深蓝色溶液色溶液FeFe3+3+3NH+3NH3 3HH2 2OFe(OH)OFe(OH)3 3+3N ,+3N ,产生生红褐色沉淀不溶于褐色沉淀不溶于过量氨水量氨水用用NaOHNaOH溶液溶液, ,均出均出现沉淀且沉淀且得到无色溶液得到无色溶液CuCu2+2+2OH+2OH- -=Cu(OH)=Cu(OH)2 2FeFe3+3+3OH+3OH- -=Fe(OH)=Fe(OH)3 3 【拓展深化】【拓展深化】配合物的性配合物的性质(1)(1)配合物的配合物的稳定性。定性。配合物中配合物中, ,中心原子在配位体的影响
21、下中心原子在配位体的影响下, ,其价其价层轨道道进行行杂化化, ,配位原配位原子的孤子的孤电子子对进入中心原子的空入中心原子的空轨道道产生生较强强的作用的作用, ,因而配合物有因而配合物有较强强的的稳定性。定性。显然配合物的然配合物的稳定性与配位定性与配位键的的强强弱有关弱有关, ,配合物中配合物中配位配位键越越强强, ,配合物越配合物越稳定。当作定。当作为中心原子的金属离子相同中心原子的金属离子相同时, ,配合配合物的物的稳定性与配位体的性定性与配位体的性质有关。有关。(2)(2)配合物的配合物的颜色。色。多数配合物都有多数配合物都有颜色色, ,如如Fe(SCN)Fe(SCN)6 6 3-3
22、-为红色色,Cu(NH,Cu(NH3 3) )4 4 2+2+为深深蓝色色,Fe,Fe(C(C6 6H H5 5O)O)6 6 3-3-为紫色。紫色。(3)(3)配合物的溶解性。配合物的溶解性。有的配合物易溶于水有的配合物易溶于水, ,如如Ag(NHAg(NH3 3) )2 2OHOH、Fe(SCN)Fe(SCN)3 3, ,有的配合物有的配合物难溶于溶于水。尽管大部分配合物易溶于水水。尽管大部分配合物易溶于水, ,但溶于水后配离子却但溶于水后配离子却难电离。如向离。如向含含FeClFeCl4 4 - -的溶液中滴加的溶液中滴加AgNOAgNO3 3溶液溶液, ,不会不会产生白色沉淀。生白色沉
23、淀。配合物的配合物的颜色、溶解性色、溶解性还与其空与其空间构型有关。如构型有关。如顺式式Pt(NHPt(NH3 3) )2 2ClCl2 2为棕棕黄色黄色, ,在水中溶解度在水中溶解度较大大; ;反式反式Pt(NHPt(NH3 3) )2 2ClCl2 2为淡黄色淡黄色, ,难溶于水。溶于水。【针对训练】1.(20151.(2015无无锡高二高二检测)(1)Zn)(1)Zn的的氯化物与氨水反化物与氨水反应可形成配合物可形成配合物X(NHX(NH3 3) )4 4ClCl2 2,1 mol,1 mol该配合物中含有配合物中含有键的数目的数目为。(2)(2)若若BClBCl3 3与与XYXYn n
24、通通过硼原子与硼原子与X X原子原子间的配位的配位键结合形成配合物合形成配合物, ,则该配合物中提供孤配合物中提供孤电子子对的原子是的原子是。【解题指南】【解题指南】解答本题时要注意以下两点解答本题时要注意以下两点: :(1)(1)配位键属于配位键属于键键; ;(2)B(2)B为缺电子结构。为缺电子结构。【解析】【解析】(1)Zn(NH(1)Zn(NH3 3) )4 4ClCl2 2中中NHNH3 3与与ZnZn2+2+形成配位键形成配位键,NH,NH3 3中有中有3 3个个键键, ,所以所以1 mol1 mol配合物中共有配合物中共有16 mol(16 mol(或或166.0210166.0
25、2102323个个)键。键。(2)BCl(2)BCl3 3与与XYXYn n通过硼原子和通过硼原子和X X原子间的配位键形成配合物原子间的配位键形成配合物, ,硼原子只有硼原子只有空轨道空轨道, ,无孤电子对无孤电子对, ,因此形成配位键时因此形成配位键时,X,X原子提供孤电子对原子提供孤电子对, ,硼原子硼原子提供空轨道。提供空轨道。答案答案: :(1)16(1)16NA A( (或或166.0210166.02102323) )(2)X(2)X2.2.关于关于Cr(HCr(H2 2O)O)4 4BrBr2 2Br2HBr2H2 2O O的的说法正确的是法正确的是( () )A.A.配位体配
26、位体为水分子水分子, ,配位原子是配位原子是O,O,外界外界为BrBr- -B.B.中心原子的配位数中心原子的配位数为6 6C.C.中心原子中心原子CrCr采取采取spsp3 3杂化化D.D.中心原子的化合价中心原子的化合价为+2+2价价【解析】【解析】选选B B。Cr(HCr(H2 2O)O)4 4BrBr2 2Br2HBr2H2 2O O中的内界为中的内界为Cr(HCr(H2 2O)O)4 4BrBr2 2 + +,Cr,Cr3+3+为中心原子为中心原子, ,配位体为配位体为H H2 2O O和和BrBr- -, ,配位数为配位数为6,6,外界为外界为BrBr- -,Cr,Cr3+3+提供
27、空轨道提供空轨道数为数为6,6,不是不是spsp3 3杂化。杂化。【补偿训练】(2015(2015常州高二常州高二检测) )下列关于配合物的下列关于配合物的说法中法中, ,正确正确的是的是( () )A.A.配合物的外界是指配合物中的阴离子配合物的外界是指配合物中的阴离子B.B.只有只有过渡金属元素能形成配合物渡金属元素能形成配合物C.C.化学式化学式为Pt(NHPt(NH3 3) )2 2ClCl2 2的物的物质只有一种只有一种D.NaD.Na3 3AlFAlF6 6 的中心原子的配位数的中心原子的配位数为6 6【解析】【解析】选选D D。本题考查的是配合物的结构。配合物的外界可以是阳。本题考查的是配合物的结构。配合物的外界可以是阳离子也可以是阴离子离子也可以是阴离子; ;不仅仅是过渡金属元素能形成配合物不仅仅是过渡金属元素能形成配合物,Al,Al3+3+也可也可, ,如如NaNa3 3AlFAlF6 6 。NaNa3 3AlFAlF6 6 的中心原子是的中心原子是AlAl3+3+, ,配位体是配位体是F F- -, ,其配位数是其配位数是6;Pt(NH6;Pt(NH3 3) )2 2ClCl2 2存在顺反异构体。存在顺反异构体。
