讲座七、配位平衡(2009年3月21日,2中,王振山)

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1、讲座七、配位平衡（2009年3月21日，2中，王振山）引言：分析证实，硫酸铜无论其是水溶液还是晶体，天蓝色都是四水合铜离子[Cu(H2O)4]2+产生的颜色。1、化学实验：向硫酸铜溶液滴加过量氨水，得到深蓝色的透明溶液，若加入无水乙醇或者蒸发结晶，可以得到深蓝色的硫酸四氨合铜晶体｛X射线衍射证明为[Cu(NH3)4]SO4｝。无论在氨水溶液里还是在晶体里，深蓝色都是四氨合铜离子[Cu(NH3)4]2+产生的颜色。取少量硫酸四氨合铜晶体用水溶解后滴加过量浓盐酸，得到黄绿色透明溶液，分析证实，其中存在四氯合铜酸

2、根离子[CuCl4]2-，并能在晶体里存在。我们把像[Cu(H2O)4]2+(蓝色)、[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)、[CuCl4]2-(黄色)这样的由金属原子与中性分子或者阴离子结合形成的复杂离子叫做配离子(络离子)，其中的金属原子是配离子形成体或中心原子，H2O、NH3、Cl-等叫做配体。(注意：CuCl2溶液很浓时呈黄绿色,∵CuCl42-为黄色，Cu(H2O)42-呈蓝色，两种共存前者为主，则为黄绿色；浓时呈绿色；稀时呈蓝色。)2、配位化合物在化学上是一类很重要的化合物，广泛应用于分析化学和分离

3、技术，在生物体中许多金属离子都是以配合物的形式存在的。例如，血红素是含亚铁离子的配合物，叶绿素是含镁离子的配合物。很多文献中把MnO4-、SO42-甚至NH4+等也看作配合物。本文中一般不作这样考虑。一、配位化合物的基本概念１、配位化合物及其组成配位化合物的形成和结构具有其自身的规律性，不能简单地用经典的价键理论来解释。⑴、配离子、配位化合物：配离子：由中心原子(或离子)和可以提供孤对电子的配位体以配位键的形式相结合而形成的复杂离子即配离子。(路易斯酸碱反应的实质是形成配位键的反应；碱提供电子对，酸以空轨道

4、接受电子对形成配位键。)(配离子：由一定数目的负离子或极性分子、通过配位键与中心离子（原子）结合成的复杂离子，叫做配离子。)配位化合物：在任何状态（固体或溶液中），凡是含有配离子的化合物叫做配位化合物，简称配合物。⑵、组成：以[Cu(NH3)4]SO4为例①、内界：书写在方括号[]内Ⅰ、中心离子(或原子)：配位化合物的形成体，它在配合物内界，位于其结构的几何中心。绝大多数配合物的形成体是带正电荷的金属离子，如上述铜氨配离子中的Cu2+离子。中性原子也可以作为形成体，如Fe(CO)5中的Fe原子。另外，一些具

5、有高氧化态的非金属元素原子，也是较常见的形成体，如SiF62-中的Si(Ⅳ)。少数阴离子作中心离子，如[I(I2)]-，中的I-。Ⅱ、配位体：指配离子中跟中心离子结合的阴离子或分子。如上述铜氨配离子中的NH3分子。在配合物内界之中，位于中心原子或离子周围，并沿一定的方向与之直接成键的离子或分子。Ⅲ11、配离子电荷：配离子电荷等于中心离子和配位体总电荷的代数和；配离子电荷也等于外界离子电荷总数，符号相反。的如上述铜氨配离子[Cu(NH3)4]2+电荷是2+。②、外界：书写在方括号[]外。不在配离子中，距中心离

6、子（原子）较远，与配离子具有相反电荷的离子，构成配位化合物的外界。如[Cu(NH3)4]SO4中的SO42-离子。有的配合物没有外界，如Ni(CO)4，[Pt(NH3)2Cl4]。⑶、配位原子与配位数①、配位原子：在配位体中直接同中心离子以配位键相结合的原子叫做配位原子。如铜氨配离子中NH3分子的N原子。配位原子必须具有孤电子对，可以与中心离子共用。配位原子主要是N、O、S、C和卤素等原子。一个配位体中只含有一个配位原子，称为单基（齿）配位体；一个配位体中含有两个或两个以上配位原子，称为多基（齿）配位体。②

7、、中心离子(原子)的配位数(简称配位数)：与中心离子或原子直接结合的配位原子总数。如[Cu(NH3)4]2+中Cu2+离子的配位数是4。ⅰ、单基配体中配位数等于配体的总数。ⅱ、多基配体中配位数等于中心离子或原子与配体之间形成的配位键总数。如[Pt(en)2]2+中Pt2+的配位数是4而不是2。③、影响配位数的因素配位数的大小与中心原子和配位体的性质有关。大体积配位体有利于形成低配位数配合物，大体积高价阳离子中心原子有利于形成高配位数配合物。Ⅰ、中心离子的电荷：阳离子电荷越高，配位数越高。H2[PtCl6]、

8、[Pt(NH3)2Cl2]Ⅱ、中心离子的半径：r大，多；过大则少。[BF4]-、[AlF6]3-。Ⅲ、配体电荷：配体负电荷增加、配位数下降。[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)4]2-Ⅳ、配体的半径：r大，配位数下降。Ⅴ、配体浓度和体系温度:浓度大，配位数高;温度高配位数下降。２、配合物化学式的书写关于化学式书写原则：对含有配离子的配合物，阳离子要放在阴离子之前(类似于NH4Cl和Na2SO4)。●对配位实体