配合物的形成和应用（课堂PPT）

1、1专题4:分子空间结构与物质性质2【实验【实验1 1】 取取5ml5ml饱和硫酸铜溶液于试管饱和硫酸铜溶液于试管中，向其中逐滴滴入浓氨水，振荡，观中，向其中逐滴滴入浓氨水，振荡，观察实验现象。察实验现象。【实验【实验2 2】 取取5ml5ml饱和硝酸铜、氯化铜溶饱和硝酸铜、氯化铜溶液于试管中，向其中逐滴滴入浓氨水，液于试管中，向其中逐滴滴入浓氨水，振荡，观察实验现象。振荡，观察实验现象。3Cu 2+ +2NH3 H2O = Cu（OH）2 +2 NH4 + 蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液(1)(1)先有先有蓝色沉淀蓝色沉淀生成：生成：【实验【实验1现象】现象】(2)(2)后沉淀溶解后沉淀

2、溶解生成深蓝色溶液生成深蓝色溶液：( (氢氧化铜溶解于足量氨水，反应生成了氢氧化铜溶解于足量氨水，反应生成了新物质。新物质。) )Cu(OH)Cu(OH)2 2+4NH+4NH3 3. .H H2 2O=Cu(NHO=Cu(NH3 3) )4 4 2+2+2OH+2OH- -+4H+4H2 2O O【实验【实验2现象】现象】与实验与实验1 1现象相同现象相同42+CuNH3H3NNH3NH3Cu(NH3)42+ 的结构简式为：的结构简式为： Cu(NH Cu(NH3 3) )4 4 2+2+是是一种深蓝色的一种深蓝色的复杂离子复杂离子。在在Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+2+ 中，

3、中，CuCu2+2+位于位于Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+2+的中的中心，心，4 4个个NHNH3 3分子位于分子位于CuCu2+2+的四周。的四周。5类似类似H+NH3=NH4+ Cu2+4NH3=Cu(NH3)42+ 在水溶液中，在水溶液中，CuCu2+2+和和NHNH3 3 是怎样结合是怎样结合成成Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+2+的呢？的呢？ 在水溶液中，铜离子与在水溶液中，铜离子与氨氨分子之间的化分子之间的化学键是由学键是由氨氨分子中的分子中的N原子提供的孤对电子对原子提供的孤对电子对进入铜离子的空轨道，铜离子与进入铜离子的空轨道，铜离子与氨氨分子中的分子

4、中的N原子通过共用原子通过共用N原子提供的原子提供的孤电子孤电子对对形成形成配位配位键键。6例如例如:Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 SOSO4 4、Fe(SCN)Fe(SCN)3 3 、NaNa3 3AlFAlF6 6 、Ag(NHAg(NH3 3) )2 2OH OH 等等1.1.配位键形成的条件：配位键形成的条件：一个原子有孤电子对，另一个原子有一个原子有孤电子对，另一个原子有接受孤电子对的空轨道。接受孤电子对的空轨道。一、配合物的形成一、配合物的形成7 Cu ( Cu ( N HN H3 3 ) ) 4 4 2+2+ SO SO4 42-2-中心离子中心离子 配位体配位体配位数

5、配位数 外界离子外界离子内界内界外界外界3.配合物的组成配合物的组成硫酸四氨合铜硫酸四氨合铜Cu(NH3)4SO4的电离的电离nCu(NH3)4SO4=Cu(NH3)42+SO42-内界难电离内界难电离8中心中心原子原子：通常是过渡金属元素（离子通常是过渡金属元素（离子 和原子），少数是非金属元素，例和原子），少数是非金属元素，例 如：如：Cu2+，Ag+，Fe3+，Fe，Ni， B()，P()配位体：配位体：含孤电子对的分子和离子。含孤电子对的分子和离子。 如：如： F，Cl， Br，I， OH， CN，H2O，NH3，CO 配位原子：配位原子：具有孤电子对的原子。如：具有孤电子对的原子。如

6、： N、O、F、 Cl、S等。等。9n在在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中，哪些可以作为中心原子？中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配位体？哪些可以作为配位体？n中心原子：中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+n配位体：配位体：H2O、NH3、F-、CN-、CO课本课本P77P77问题解决问题解决2 2103. KPtCl3(NH3) 其配位数为其配位数为_。4练习练习 1.向下列配合物的水溶液中加入向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生溶液，不能生成成AgCl沉淀的是（沉淀的是（ ）A、Co(NH3)4Cl2Cl B、Co(NH

7、3)3Cl3C、Co(NH3)6Cl3 D、Co(NH3)5ClCl2B B11n现有两种配合物晶体现有两种配合物晶体Co(NH3)6Cl3和和Co(NH3)5ClCl2，一种为橙黄色，另一种为，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。别开来。n提示：先写出两者的电离方程式进行比较。提示：先写出两者的电离方程式进行比较。课本课本P77 P77 问题解决问题解决3 312实验方案：实验方案：1、称取相同质量的两种晶体，分别配成溶液。、称取相同质量的两种晶体，分别配成溶液。2、向两种溶液中加入足量的、向两种溶液中加入足量的AgNO3

8、溶液。溶液。3、静置，过滤。、静置，过滤。4、洗涤沉淀洗涤沉淀，干燥，干燥5、称量。、称量。结果：所得固体质量多的即为结果：所得固体质量多的即为Co(NH3)6Cl3， 所得固体质量少的即为所得固体质量少的即为Co(NH3)5ClCl2 。nCo(NH3)6Cl3=Co(NH3)63+3Cl-nCo(NH3)5ClCl2=Co(NH3)5Cl2+2Cl-13 含有两种或两种以上配位体的配合物，若配含有两种或两种以上配位体的配合物，若配合物在空间排列方式不同，就能形成不同几何构合物在空间排列方式不同，就能形成不同几何构型的配合物。如型的配合物。如Pt(NH3)2Cl2 P tClH3NH3NCl

9、反式反式PtClH3NNH3Cl顺式顺式（极性）（极性）（非极性）（非极性） 4.4.配合物的异构现象：配合物的异构现象：配合物化学组成相同，但原子间连接方式或空间排列配合物化学组成相同，但原子间连接方式或空间排列方式不同而引起配合物结构性质不同的现象。方式不同而引起配合物结构性质不同的现象。14二、配二、配 合合 物物 的的 应应 用用【实验实验1 】 在在5的硝酸银溶液中逐滴加入的硝酸银溶液中逐滴加入2 molL-1氨氨水水,直至生成的直至生成的沉淀恰好全部溶解为止沉淀恰好全部溶解为止,制得制得银氨溶液。银氨溶液。取银氨溶液取银氨溶液5mL于试管于试管A中加入中加入10的葡萄糖的葡萄糖,将

10、试管将试管放在盛水的烧杯中缓慢加热放在盛水的烧杯中缓慢加热,静置片刻。静置片刻。 实验现象：实验现象：试管出现光亮的银镜。试管出现光亮的银镜。Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH-+2H2O CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2+2OH- CH2OH(CHOH)4COO-+NH4+2Ag+3NH3+H2O 15二、配二、配 合合 物物 的的 应应 用用【实验实验2 】向一支试管中加入向一支试管中加入3mL 2的氯化铁溶液的氯化铁溶液,再再滴入滴入23滴的硫氰化钾滴的硫氰化钾(KSCN)溶液溶液,观察实验观察实验现象现象。实验现象：

11、实验现象：溶液变成血红色溶液变成血红色。Fe3+ + SCN- = Fe(SCN)2+16二、配二、配 合合 物物 的的 应应 用用【实验实验3 】在两支试管中分别加入在两支试管中分别加入2mL 5的硫酸铜和的硫酸铜和5的硫酸铁的混合溶液的硫酸铁的混合溶液,向一支试管中滴加向一支试管中滴加 10的氢氧的氢氧化钠溶液化钠溶液,向另一支试管中滴加浓氨水向另一支试管中滴加浓氨水,观察实验观察实验现象现象。Fe3+Cu2+NH3H2OCu(NH3)4 2+ (深蓝色深蓝色溶液溶液)Fe(OH)3 (红褐色红褐色沉淀沉淀)17配合物在许多方面有广泛的应用配合物在许多方面有广泛的应用 在实验研究中，常用形

12、成配合物的方法来检验在实验研究中，常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。 在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。硬水软化、金属冶炼领域。 在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥着越来越大的作用。挥着越来越大的作用。 18 配合物在生活、生产和科技等方面都具配合物在生活、生产和科技等方面都具有十分重要的应用：有十分重要的应用：o在植物生长中起

13、光合作用的在植物生长中起光合作用的叶绿素叶绿素，是一，是一种种含镁的配合物含镁的配合物；人和动物血液中起着输送；人和动物血液中起着输送氧作用的氧作用的血红素血红素，是一种含有，是一种含有亚铁的配合物亚铁的配合物；维生素维生素B12是一种是一种含钴的配合物含钴的配合物；人体内各；人体内各种种酶酶（生物催化剂）的分子几乎都含有以配（生物催化剂）的分子几乎都含有以配合状态存在的金属元素。化工生产、污水处合状态存在的金属元素。化工生产、污水处理、汽车尾气处理、模拟生物固氮都需要一理、汽车尾气处理、模拟生物固氮都需要一些些特殊性能的配合物特殊性能的配合物作催化剂。作催化剂。19阅读阅读P8082n配合物在生命体中的作用配合物在生命体中的作用n药物中的配合物药物中的配合物n配合物与生物固氮配合物与生物固氮201、下列分子或离子中都存在着配位键的是、下列分子或离子中都存在着配位键的是( ) ANH3、H2O BNH4 + 、H3O+ CN2、HClO DCu(NH3) 42+ PCl3B 2、下列各种说法中错误的是（、下列各种说法中错误的是（ ）A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电对。、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电对。B、配位键是一种特殊的共价键。、配位键是一种特殊的共价键。C、配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。、配