2014化学竞赛培训配位化合物

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1、第二讲配位化合物褚玉婷南京理工大学化工学院本讲概要2.1配位化合物的基本概念2.1.1配位键；2.1.2配合物的定义、组成与结构；2.1.3配合物的分类；2.1.4配位数和影响配位数大小的因素；2.1.5配合物的命名2.2配合物的异构现象2.2.1几何(立体)异构及几何异构体的命名；2.2.2镜像异构(旋光异构)；2.2.3结构异构2.3配合物的空间构型2.4配合物的化学键理论2.4.1几个相关的背景知识；2.4.2价键理论；2.4.3晶体场理论；2.4.4化学光谱序2.5配合物的稳定性2.5.1配合物的稳定常数；2.5.2配合稳定常数的应用2.6配合物的应用历

2、史上记载最早发现的配台物是1740年制得的普鲁士蓝亚铁氰化铁Fe4[Fe(CN)6]3。1790年法国化学家又发现了配合物三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]C13。对经典化合价理论提出了尖锐挑战：化合价已经饱和的CoCl3和NH3为什么还能相互结合生成很稳定的“复杂化合物”?从这开始开创了配位化学的研究。在众多的研究者中，影响较大的是瑞士化学家Werner维尔纳，1893年，他首先提出这类化合物的正确化学式及配位理论。在配合物中引进副价的概念，提出元素在主价以外还有副价。如Co正价为+3，副价为+6。由于Werner对配位学说的杰出贡献，1913年获得Nobel

3、化学奖，成为获得此项科学奖金的第一位无机化学家。AlfredWerner(1866~1919)阿尔弗雷德·维尔纳瑞士无机化学家，配位化学奠基人。1890年与A.R.汉奇一起提出氮的立体化学理论；1893年提出络合物的配位理论和配位数的概念；1893年提出化合价的副价概念；因创立配位化学而获得1913年Nobel化学奖。2.1配位化合物的基本概念2.1.1配位键──一种新的成键类型（复习）配位键：若A原子有成对的孤对电子，B原子有能量与之相近的空轨道，则B原子的空轨道接受A原子提供的孤对电子所形成的化学键称配位键。2.1.2配合物的定义、组成与结构2.1.2.1配

4、合物的定义由配体与中心原子或离子，按一定的组成和空间构型相结合而成的化合物或离子称为配合物或配离子，早期称络合物（complexcompounds)。中心离子或原子：配合物中心离子或原子是配合物的核心,它们必须具有空的低能轨道，通常是金属(尤其是周期表中的过渡金属)离子或原子以及中性原子(B、Si、P、As)。K4[Fe(CN)6]Ni(CO)4[SiF6]2-[BF4]-[PF6]-配体：含有孤对电子的分子或离子均可作为配体的配位原子。中心原子、配原子在周期表中的分布绿色区域的原子能形成稳定的简单配合物和螯合物；黄色区域的原子能形成稳定的螯合物；蓝色区域的原

5、子仅能生成少数螯合物和大环配合物；深红色区域的原子为常见配体。1H2He3Li4Be5B6C7N8O9F10Ne11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar19K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu30Zn31Ga32Ge33As34Sc35Br36Kr37Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe55Cs56Ba71Lu72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83B

6、i84Po85At86Rn87Fr88Ra103Lr104?105?106?107?108?109?110?2.1.2.2配合物的结构M（Metal）表示中心原子或离子，L（Ligand）表示配体，l称为配体数(直接同核配位的配体数目)，X代表外界阴离子，K代表外界阳离子。配合物一般可表示为[M(L)l]如：[Ni(CO)4]；[PtCl4(en)][M(L)l]Xn[Ag(NH3)2]Cl；[Co(en)2Br2]ClKn[M(L)l]Na2[Sn(OH)6]；K3[Fe(CN)6][M(L)l]m+或[M(L)l]m-[Pt(NH3)4Cl2]2+；[Cu(

7、CN)4]2-[Co(NH3)6]3+(Cl-)3内界外界外界离子配体(位)数配位体配位原子中心离子2.1.3配合物的分类2.1.3.1按配体种类来分卤合配合物（以F-、Cl-、Br-、I-为配体）含氧配合物（如以H2O为配体）含氮配合物（如以NH3为配体）含碳配合物（如以CN-、CO为配体）其它（含硫、含磷；金属有机化合物等）2.1.3.2按配体分子中的配原子数目来分按配体分子中的配原子数目分有单齿配合物、多齿配合物与螯合物。2.1.3.2.1单齿配体若配体分子或离子中仅有一个原子可提供孤对电子，则只能与中心原子形成一个配位键，所形成的配体称为单齿配体。常见的

8、单齿配体有卤离子（F-、