配位化合物和配位平衡

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1、配位化合物和配位平衡Chapter9配位化合物和配位平衡学习要求：1、掌握配合物的概念和配位键的本质，学会配合物的命名，会书写结构式。2、熟记配位数、螯合物、螯合效应的概念，会确定中心离子的配位数CN，理解CN与杂化轨道类型和空间构型的关系。3、了解配合物的异构化现象，重点会确定平面方形、八面体几何异构体的数目。4、熟练掌握用HOT解释配合物的形成和空间构型，会判断配合物的类型：内轨、外轨高自旋、低自旋配合物，会比较配合物的相对稳定性和磁性大小，会解释含有反馈键配合物稳定性的原因。5、了解CFT的要点，掌握Oh、Td及平面方形场对d轨道分裂的数目，会用CFT解释八面体结构配合物

2、的稳定性、磁性、配合物的颜色及吸收光谱，会熟练计算CFSE。6、掌握的意义，重点掌握与或，与，与之间的关系，会进行有关配合物方面的计算。　　前面有关内容的学习，我们时常提及配合物这个名词,对配合物涉及的内容有了一点较为浅显的认识：配合物就是一个中心离子与配位体以配位键形成的稳定的一类特殊应用价值的化合物。由于配合物的形成，很多物质的性质发生了改变（1）、物质溶解度的改变Ag(NH3)2+（2）、改变了物质的颜色。（3）、改变了物质的酸碱性。H2C-OO-CH2CHOHBCHOHH2C-OO-CH2(4)、改变了物质的氧化还原性（5）、改变了物质的生物活性。　　由于配合物这部分内

3、容不仅是无机化学的中心课题（是高校学生必学的专业课），而且对分析化学、有机化学、生物化学、环境化学、材料化学以及对人体至关重要的超分子化学的研究都有重要的意义。因此学习配合物的有关内容至关重要。§9-1配位化学发展的简单历史　　配位化学这门学科的诞生和发展是人类长期生产实践活动、逐步了解一些自然现象加入总结和发展的结果，很难准确地说何时第一次合成配合物，但或许最早记载是Prussianblue　　。它是1704年柏林的颜料技师Dissbach用动物的血、皮和草木灰在铁锅中强烈煮沸得到的（因氨基酸水解产生CN-K4Fe(CN)6黄血盐。它于Fe3+立即生成Prussianblue

4、）。它的这个成果被老板占有20年后才公布于世。但最早对配合物进行深入研究的是1798年发现的第一个化合物Co(NH3)6Cl3。1798年，德国分析化学家Tassert在研究HCl条件下用NaOH沉淀Co2+进行重量分析测Co的含量，实验过程中NaOH溶液用完了，它就用，结果过量时只得到土黄色的溶液，未得到Co(OH)2沉淀。次日它回到实验室时，发现溶液只析出橙黄色晶体，分析其组成为：Co(NH3)6Cl3。起初它认为是加合物，进行实验时既无游离的Co3+，又无游离的NH3（但却存在游离的Cl-），它这一成果公布后，立即引起众多无机化学的重视，纷纷进行科学研究，研究发现不仅Co

5、3+与形成这类化合物Ag+、Cu2+、、Zn2+、Cd2+、Ni2+、Pt2+等均于生成此类化合物，并且除外X-CN-SCN-S2O32-等亦能发生类似的反应。但Tassert得到的这类化合物难以用当时的理论加以解释。因为是很稳定的，它们又是如何结合为更稳定的化合物呢？当时人们提出很多理论试图来解释这类化合物，但均未获得公认。大约经过100多年，即1893年，仅有26岁的瑞士苏黎士大学的Werner总结了前人和自己大量的工作，发表了一篇"关于无机化合物结构问题"的论文--Werner的配位化学理论，其要点有三：（1）、大多数元素具有两种形式的价键--主价和副价（现代术语中，主价

6、--氧化数；副价--配位数）。（2）、每个元素倾向于满足它的主价和副价。（3）、副价在空间有确定的位置，即配合物有确定的空间结构，据Werner配位理论中的6个NH3在空间以八面体形式排布。NH3H3NNH3Cl3　　　　　　　　　　　　　　　　　H3NNH3NH3Werner提出的副价理论，弥补了当时不完善的原子价理论，这是它的重要贡献之一，而它创造性地把有机化学的空间构型推广至无机化学领域，奠定了配合物的立体化学的基础，这是它的又一重大贡献。由于它的突出贡献1913年获诺贝尔化学奖，成为获此殊荣的第一个无机化学家（它是配位化学的奠基人）。从此配位化学进入空前的发展时期，处于

7、21世纪现代化学的中心地位.（有下列化学家在配位化学领域获得诺贝尔化学奖：1912年Grignard--格林雅试剂；1913年Werner--配位化学理论；1963年Ziegler-Natta--金属烯烃催化剂；1976年lipscomb--硼烷和碳硼烷；1981年Hoffmann--配合物的等瓣理论；1983年Toube--金属配合物电子转移反应机理。）　§9-2配合物的有关内容和涉及的基本概念2-1配合物的概念随着配位化学的飞速发展，配合物数目与日俱增，应用前景十分广阔，因此给配合物下一