高中化学竞赛培训讲义配位化合物

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1、配位化合物1.熟悉配位化合物的基本概念、组成和命名;2.熟悉配位化合物的价键理论，会进行一般配离子结构判断和磁性计算；理解晶体场理论的要点，弄清八面体场、四面体场和平面四边形场中d轨道的分裂；理解分裂能和晶体场稳定化能概念；4.了解配位化合物顺反异构和旋光异构概念，初步学会上述两种异构体的判断；5.熟悉配位实体热力学稳定性中的有关概念。7.1维尔纳学说的要点：•大多数化学元素表现出两种类的化合价，即主价和副价；•元素形成配合物时倾向于主价和副价都能得到满足；•元素的副价指向空间确定的方向。一.配位实体和络合物需要强调配位实体所带的电荷时，也可将其叫作络离子

2、（Complexion）。这就是说，“络合物”和“络离子”都是“配位实体”的同义。二.配位化合物配位化合物（Coordinationcompound）指包含配位实体在内的整个化合物。中心离子或原子：正离子（多）中性原子（少）三.配位体和配位原子金属元素（多）非金属元素（少）与中心原子结合的分子或离子（如例中的Nhk分子、CO分子和CN离子）叫做配位体（Ligand）,■配位体中与中心原子直接键合的原子叫配位原子（如配位体NH3中的N原子，配位体CN和CO中C原子）。配位体又因含有的配位原子数目不同分为单齿配位体（Monodentateligand）和多齿配

3、位体（Polydentateligand）。四.配位数=》x与中心离子（或原子）成键的配位原子的总数配位数1i配位体的数目齿数五.螯合物和金属大环配合物螯合物（Chelate）是多齿配位体以2个或2个以上配位原子配位于金属原子而形成的一种环状络合物（环中包含了金属原子）。能用作多齿配体的试剂叫螯合剂（Chelatingagent）。四.化学式的书写和配合物的命名命名原则：按照中国化学会无机专业委员会制定的规则命名；•含络离子的配合物：阴离子名称在前，阳离子名称在后，阴、阳离子名称之间加“化”字或“酸’字。•配位实体的命名：配位体名称在前，中心原子名称在后，

4、不同配位体名称顺序与化学式的书写顺序相同，相互之间以中圆点“•”分开，最后一种配位体名称之后缀以“合”字；配位体个数用倍数字头“一”、“二”等汉语数字表示，中心原子的氧化态用元素名称之后置于括号中的罗马数字表示。7.2配合物的化学键理论Chemicalbondtheoryofcoordinationcompound一、价键理论的要点J•形成体（M）有空轨道，配位体（L）有孤对电子，形成配位键ML•形成体（中心离子）采用杂化轨道成键•杂化方式与空间构型有关:、价键理论能够说明:(1)配合物的配位数；(2)儿何构型；(3)磁矩及反应活性。1.配合物中的化学键内

5、界和外界的结合力——静电力；内界中的化学键：主键一一O键；副键一一反馈7T键、口键；反馈兀键：具有接受电子的空轨道，接受电子的空轨道又反馈回部分电子给配体2.配合物的磁性：配合物磁性的测定是判断配合物结构的一个重要手段。p=/~'n(n2)3・内外轨型取决于：配位体场(主要因素)，中心原子(次要因素)(a)强场配体，如CN-CONO^「、HfeO易形成外轨等，易形成内轨型，弱场配体，如X型33+2nSnP3易形成内轨型(b)中心原子d型，如Cr,有空(rM)d轨道，(rM)d8~d®型,如Ni2+,Zn2+,Cd2+,Cu+无空(n-1)d轨道，(ns)(

6、np)3(nd)2易形成外中心原子d轨型4.内轨型配合物和外轨型配合物的差别配位键的键能：内轨型>外轨型配合物的稳定性：内轨型>外轨型稳定常数：内轨型>外轨型外轨型配合物，中心原子的电子结构不发生改变，未成对电子数多，“较大，一般为高自旋配合物；内轨型配合物，中心原子的电子结构发生了重排，未成对电子数减少，H较小，一般为低自旋配合物。5.价键理论的局限性4-3-2+3+(1)可以解释［Co(CN)e］易被氧化［Co(CN)e］,但无法解释［Cu(NH3)4］比［Cu(NH3)4］稳定的事实(2)对配合物产生高低自旋的解释过于牵强・(3)无法解释配离子的稳定

7、性与中心离子电子构型之间的关系一.晶体场理论1.要点•在配合物中，中心离子M处于带电的配位体L形成的静电场中，靠静电作用结合在一起•晶体场对M的d电子产生排斥作用，使之发生能级分裂；•分裂響与化合物的空间构型有关；•晶体场相同,厶L不同，分裂程度也不同。2.d轨道在晶体场中的分裂(1)影响的因素(中心离子，配位体，晶体场)配位体对的影响(弱场配位体和强场配位体晶体场类型的影响；y同族的M,配体相同•时，△值增大顺序为：）：3d<4d<5dE=1.78ddDq=4.45dE=-2.67E=0DqDq=10DqE=-4Dqd八而体场DqE=12.28DqE=2

8、.28、Dqd_E=4.28Dqd2z四面体场E=-5.14Dq